Uvod u ventile sa mehom zatvaranjem

Zaptivni ventili sa mehom

Curenje na različitim mjestima u cjevovodima u hemijskim postrojenjima stvara emisije. Sva takva mjesta curenja mogu se otkriti korištenjem različitih metoda i instrumenata i treba ih zabilježiti od strane inženjera postrojenja. Kritične tačke curenja uključuju spojeve zaptivki s prirubnicama i zaptivke ventila/pumpe, itd. Danas se industrija hemijskih procesa usmjerava ka sigurnijoj tehnologiji za bolju zaštitu okoliša i postala je odgovornost svakog procesnog inženjera da dizajnira postrojenja koja ograničavaju štetu po okoliš kroz sprečavanje curenja bilo kakvih toksičnih hemikalija.

Curenje iz otvora ventila ili kutije za punjenjeje obično briga za inženjera održavanja ili postrojenja. Ovo curenje znači:
a) Gubitak materijala b) Zagađenje atmosfere c) Opasno za zaposlene u postrojenju.

Na primjer, uzmite slučaj curenja pare kroz otvor ventila. Na 150 PSI, zazor od samo 0,001″ kroz žlijezdu značiće curenje brzinom od 25 lb/sat. To je jednako gubitku od 1,2 USD po osmosatnoj smjeni, ili 1.100 USD godišnje. Slično, mali pad od 0,4 mm prečnika u sekundi dovodi do otpada od oko 200 litara skupog ulja ili rastvarača godišnje. Ovo curenje se može značajno smanjiti upotrebom ventila sa mehom. Ovaj članak će sada razmotriti konstrukciju i rad brtve sa mehom.

Below konstrukcija

Uložak s mehom je zavaren i za poklopac ventila i za vreteno ventila. Uložak s mijehom ima brojne zavoje i ove zavoje postaju komprimirane ili proširene ovisno o kretanju vretena ventila. (Naučno govoreći, mijeh se komprimira kada je ventil u otvorenom položaju i širi se kada je ventil u zatvorenom stanju). Važno je pravilno instalirati tijela ventila. Mjeh se može zapečatiti na ventile na dva različita načina. Prvo, mijeh se može zavariti za vreteno ventila na vrhu i tijelo ventila na dnu. U ovom slučaju se procesna tekućina nalazi unutar meha ili je u drugoj metodi mijeh zavaren za vreteno ventila na dnu i tijelo na vrhu. U ovom slučaju procesni fluid se nalazi u prstenastom području između poklopca ventila i meha (spolja).

Meh je kritična komponenta i čini srce ventila sa mehom. Da bi se izbjeglo bilo kakvo uvrtanje mijeha, ventil mora imati vreteno sa samo linearnim kretanjem. To se može postići korištenjem takozvane navrtke za čahuru na dijelu jarma poklopca ventila. Ručni točak je postavljen na navrtku za čahuru koja efektivno prenosi rotaciono kretanje ručnog točka u linearno kretanje u osovini ventila.

Below tipovi

Postoje dvije glavne vrste mijeha: kovani mijeh i zavareni mijeh. Oblikovani mehovi se izrađuju od valjanja ravnog lima (tanke folije) u cijev koja se zatim uzdužno zavaruje topljenjem. Ova cijev se naknadno mehanički ili hidrostatski formira u meh sa zaobljenim i široko razmaknutim naborima. Zavareni meh sa limom je napravljen zavarivanjem ploča od tankog metala nalik na podlošku na unutrašnjem i spoljašnjem obodu podložaka – ploča. Zavareni meh ima više nabora po jedinici dužine u poređenju sa kovanim mehom. Dakle, za istu dužinu hoda, kovani mehovi su dva do tri puta duži od svojih zavarenih parnjaka.

Navodno, mehanički kovani mehovi pokvare se na nasumičnim mjestima, dok zavareni list obično pokvari na ili blizu vara. Da bi se osigurala potpuna penetracija mehovih krajeva i krajnjeg zavarivanja, preporučljivo je da se izrađuje mikro plazma zavarivanjem.

Dizajn ispod

Višeslojni dizajn meha je poželjan za rukovanje fluidima pod visokim pritiskom (obično dva ili tri sloja metalnog zida). Dvoslojni mijeh može povećati svoj tlak za 80% do 100% u odnosu na jednoslojni mijeh iste debljine. Alternativno, ako se koristi jednoslojni meh debljine ekvivalentne nazivnom pritisku dvoslojnog meha, dužina hoda se smanjuje. Dakle, višeslojni dizajn meha nudi izrazitu prednost u odnosu na jednoslojni mijeh. Jasno je da je mjeh podložan zamoru metala i ovaj zamor može uzrokovati kvar zavara. Na vijek trajanja zamora balona utiču materijal konstrukcije, tehnika izrade, dužina hoda i frekvencija hoda, pored uobičajenih parametara kao što su temperatura i pritisak fluida.

Materijali ispod

Najpopularniji materijal od nehrđajućeg čelika je AISI 316Ti koji sadrži titan koji može izdržati visoke temperature. Alternativno, Inconel 600 ili Inconel 625 poboljšavaju čvrstoću na zamor i otpornost na koroziju u poređenju sa mehovima od nerđajućeg čelika. Slično, Hastalloy C-276 nudi veću otpornost na koroziju i čvrstoću na zamor od Inconela 625. Otpornost na zamor se može poboljšati upotrebom višestrukog sistema mehova i smanjenjem dužine hoda; ovo može značajno produžiti radni vek meha.

Opcije ventila

Najčešći tipovi ventila koji se ugrađuju sa zaptivkama sa mehom su dizajn kapije i globusa (vidi sliku 1). Oni su veoma pogodni za upotrebu sa mehovima zbog svoje unutrašnje konstrukcije i aksijalnog pomeranja vretena ventila.
Na osnovu dostupnih informacija, čini se da se trenutni ventili sa mehom kreću u veličini od 3 mm NB do 650 mm NB. Ocene pritiska su dostupne u rasponu od ANSI 150# do 2500#. Opcije materijala za ventile uključuju ugljični čelik, nehrđajući čelik i egzotične legure.

Prijave

Medij za prijenos topline: vruće ulje se obično koristi u industrijama kao što su sintetička vlakna / POY (djelomično orijentirana pređa). Međutim, uvijek postoji opasnost od požara zbog prolijevanja vrućeg ulja na lako zapaljive hemikalije. Ovdje ventili sa mehom mogu zaustaviti curenje.

Vakuum / ultra visoki vakuum: neke primjene zahtijevaju vakuum pumpu za kontinuirano izvlačenje zraka iz cjevovoda. Bilo koji konvencionalni ventil instaliran na cjevovodu može omogućiti vanjskom zraku da uđe u cjevovod kroz kutiju za punjenje ventila. Stoga je ventil sa mehom jedino rješenje za sprječavanje prolaska zraka kroz kutiju za punjenje.
Veoma opasne tečnosti: za medije kao što su hlor (vidi sliku 2), vodonik, amonijak i fosgen, ventil sa mehom je idealan dizajn jer je curenje kroz uvodnicu potpuno eliminisano.
Nuklearna elektrana, postrojenje za tešku vodu: u slučajevima kada se curenje radijacije treba spriječiti u svakom trenutku, ventil sa mehom zaptivke je krajnji izbor.
Skupe tečnosti: u nekim primenama curenje je potrebno izbeći jednostavno zbog visoke cene tečnosti. Ovdje ekonomska procjena često daje prednost upotrebi ventila sa mehom.
Ekološki standardi: širom svijeta standardi u pogledu emisija i okoliša postaju sve strožiji iz dana u dan. Stoga kompanijama može biti teško da se prošire unutar postojećih prostorija. Uz upotrebu ventila sa mehom, proširenje bez dodatnog okoliša
moguća oštećenja.