Sissejuhatus lõõtsaga klappidesse

Lõõts(id) Tihend(ed) Ventiilid

Keemiatehastes leiduvad torujuhtmete erinevates punktides esinevad lekked põhjustavad heitkoguseid. Kõiki selliseid lekkepunkte saab tuvastada erinevate meetodite ja instrumentidega ning tehase insener peaks need üles märkima. Kriitilised lekkekohad hõlmavad äärikuga tihendiühendusi ja klapi/pumba tihendi tihendit jne. Tänapäeval on keemiatööstus suundumas ohutuma tehnoloogia poole parema keskkonnakaitse tagamiseks ning iga protsessiinseneri kohustuseks on kavandada tehased, mis piiravad keskkonnakahjustusi. mis tahes mürgiste kemikaalide lekke vältimine.

Leke ventiili tihendist või tihendikarbiston tavaliselt hooldus- või tehaseinseneride mure. See leke tähendab:
a) Materjali kadu b) Atmosfääri saastumine c) Ohtlik tehase töötajatele.

Võtame näiteks auru lekke läbi klapitihendi. 150 PSI juures tähendab vaid 0,001 tolli kliirens läbi näärme lekke kiirusega 25 naela tunnis. See võrdub 1,2 USA dollari suuruse kahjuga kaheksatunnise vahetuse kohta ehk 1100 USA dollariga aastas. Samamoodi põhjustab väike 0,4 mm läbimõõduga tilk sekundis umbes 200 liitrit kulukat õli või lahustit aastas. Seda leket saab märkimisväärselt vähendada, kasutades lõõtstihendi klappi. Selles artiklis käsitletakse nüüd lõõtsa tihendi ehitust ja toimimist.

Lõõtsa konstruktsioon

Lõõtsakassett on keevitatud nii ventiili kapoti kui ka klapivarre külge. Lõõtsakassetil on mitu keerdkäiku ja need keerdud surutakse kokku või laienevad sõltuvalt klapivarre liikumisest. (Teaduslikult öeldes surutakse lõõts kokku, kui klapp on avatud asendis, ja laieneb, kui klapp on suletud olekus). Oluline on klapi korpused õigesti paigaldada. Lõõtsa saab ventiilide külge tihendada kahel erineval viisil. Esiteks saab lõõtsa keevitada klapivarre ülaosas ja klapi korpuse külge põhjas. Sel juhul sisaldub protsessivedelik lõõtsa sees või teise meetodi korral keevitatakse lõõts klapivarre külge altpoolt ja korpuse külge ülevalt. Sel juhul asub protsessivedelik ventiili kapoti ja lõõtsa vahelises rõngakujulises piirkonnas (väljastpoolt).

Lõõts on kriitiline komponent ja moodustab lõõtstihendi ventiilide südame. Lõõtsa väändumise vältimiseks peab klapil olema ainult lineaarse liikumisega vars. Seda saab saavutada ventiili kapoti ikeosas asuva niinimetatud muhvmutri abil. Hülssmutrile on paigaldatud käsiratas, mis muudab käsiratta pöörleva liikumise tõhusalt üle klapivarre lineaarseks liikumiseks.

Lõõtsa tüübid

Lõõtsa on kahte peamist tüüpi: sepistatud lõõts ja keevitatud lõõts. Vormitud lõõtsad valmistatakse lameda lehe (õhukese seinaga fooliumi) rullimisel toruks, mis seejärel pikisuunas sulakeevitatakse. Sellest torust vormitakse seejärel mehaaniliselt või hüdrostaatiliselt ümarate ja laiade vahedega voltidega lõõts. Keevitatud leht-tüüpi lõõts valmistatakse õhukesest metallist seibitaoliste plaatide kokkukeevitamisel nii seibide sise- kui ka välisümbermõõdult – nagu plaadid. Keevitatud lehtlõõtsal on pikkuseühiku kohta rohkem volte kui sepistatud lõõtsadel. Seega on sepistatud lõõtsad sama käigupikkuse korral kaks kuni kolm korda pikemad kui nende keevitatud lehtedega analoogid.

Väidetavalt purunevad mehaaniliselt sepistatud lõõtsad juhuslikes kohtades, keevitatud leht aga tavaliselt keevisõmbluse juures või selle läheduses. Lõõtsa otste täieliku läbitungimise ja otsmutterkeevituse tagamiseks on soovitatav kasutada mikroplasmakeevitust.

Lõõtsa disain

Mitmekihilist lõõtsakonstruktsiooni eelistatakse kõrgema rõhuga vedelike käsitsemiseks (tavaliselt kaks või kolm metallseina kihti). Kahekihiline lõõts võib suurendada oma rõhku 80% kuni 100% võrreldes sama paksusega ühekihilise lõõtsaga. Teise võimalusena, kui kasutatakse ühekihilist lõõtsa, mille paksus on võrdne kahekihilise lõõtsa rõhuklassiga, vähendatakse käigu pikkust. Seega pakub mitmekihiline lõõtsakonstruktsioon selge eelise ühekihilise lõõtsa ees. On selge, et lõõts väsib metalli ja see võib põhjustada keevisõmbluse purunemise. Lõõtsa väsimuse kestust mõjutavad lisaks tavalistele parameetritele, nagu vedeliku temperatuur ja rõhk, ehitusmaterjal, valmistamistehnika, käigu pikkus ja löögisagedus.

Lõõtsa materjalid

Kõige populaarsem roostevabast terasest lõõtsamaterjal on AISI 316Ti, mis sisaldab titaani, mis talub kõrgeid temperatuure. Teise võimalusena parandavad Inconel 600 või Inconel 625 roostevabast terasest lõõtsaga võrreldes väsimustugevust ja korrosioonikindlust. Samamoodi pakub Hastalloy C-276 suuremat korrosioonikindlust ja väsimustugevust kui Inconel 625. Väsimuskindlust saab parandada mitmekordse lõõtsasüsteemi kasutamisega ja käigupikkuse vähendamisega; see võib märkimisväärselt pikendada lõõtsa kasutusiga.

Klapi valikud

Kõige tavalisemad lõõtsatihenditega ventiilitüübid on värav ja kere konstruktsioon (vt joonis 1). Need sobivad väga hästi lõõtsaga kasutamiseks oma sisemise konstruktsiooni ja klapivarre aksiaalse liikumise tõttu.
Olemasoleva teabe põhjal näib, et praeguste lõõtsatihendi klappide suurus on vahemikus 3 mm NB kuni 650 mm NB. Rõhureitingud on saadaval vahemikus ANSI 150# kuni 2500#. Ventiilide materjalivalikute hulka kuuluvad süsinikteras, roostevaba teras ja eksootilised sulamid.

Rakendused

Soojusülekande kandja: kuuma õli kasutatakse tavaliselt sellistes tööstusharudes nagu sünteetilised kiud / POY (osaliselt orienteeritud lõng). Väga tuleohtlikele kemikaalidele sattunud kuuma õli tõttu on aga alati tuleoht. Siin võivad lekke peatada lõõtsatihendiga ventiilid.

Vaakum / ülikõrge vaakum: mõne rakenduse jaoks on torujuhtmest õhu pidevaks väljatõmbamiseks vaja vaakumpumpa. Kõik torujuhtmele paigaldatud tavalised ventiilid võivad võimaldada välisõhu sisenemist torustikku läbi klapi tihendi. Seetõttu on lõõtstihendi klapp ainuke lahendus, mis takistab õhu läbilaskmist tihendikarbist.
Väga ohtlikud vedelikud: selliste ainete jaoks nagu kloor (vt joonis 2), vesinik, ammoniaak ja fosgeen, on lõõtstihendi klapp ideaalne konstruktsioon, kuna leke läbi nääre on täielikult välistatud.
Tuumajaam, raskeveejaam: juhtudel, kui kiirgusleket tuleb alati vältida, on lõõtstihendi klapp parim valik.
Kallid vedelikud: mõnes rakenduses tuleb lekkeid vältida lihtsalt vedeliku kõrge hinna tõttu. Siin eelistab majanduslik hinnang sageli lõõtsklappide kasutamist.
Keskkonnastandardid: kogu maailmas muutuvad heitmete ja keskkonna standardid iga päevaga rangemaks. Seetõttu võib ettevõtetel olla keeruline olemasolevates ruumides laieneda. Lõõtstihendi ventiilide kasutamisega laienemine ilma täiendava keskkonnamõjuta
kahju on võimalik.