Uvod u ventile sa mijehom

Ventili sa mijehom za brtvljenje

Propuštanje na različitim mjestima u cjevovodima u kemijskim postrojenjima stvara emisije. Sve takve točke istjecanja mogu se otkriti pomoću različitih metoda i instrumenata i treba ih zabilježiti inženjer postrojenja. Kritične točke curenja uključuju prirubničke brtvene spojeve i brtvljenje ventila/crpke, itd. Danas se industrija kemijskih procesa usmjerava prema sigurnijoj tehnologiji za bolju zaštitu okoliša i postala je odgovornost svakog inženjera procesa projektirati postrojenja koja ograničavaju štetu okolišu kroz sprječavanje istjecanja bilo kakvih otrovnih kemikalija.

Curenje iz uvodnice ventila ili kutije za brtvljenjeje obično briga inženjera za održavanje ili postrojenja. Ovo curenje znači:
a) Gubitak materijala b) Onečišćenje atmosfere c) Opasno za zaposlenike postrojenja.

Na primjer, uzmimo slučaj curenja pare kroz uvodnicu ventila. Pri 150 PSI, klirens od samo 0,001″ kroz žlijezdu će značiti curenje brzinom od 25 lb/sat. To je jednako gubitku od 1,2 USD po osmosatnoj smjeni, ili 1100 USD godišnje. Slično tome, mali pad od 0,4 mm u promjeru u sekundi rezultira gubitkom od oko 200 litara skupog ulja ili otapala godišnje. Ovo curenje može se značajno smanjiti korištenjem ventila s brtvom s mijehom. Ovaj članak sada će razmotriti konstrukciju i rad brtve s mijehom.

Ispod konstrukcije

Uložak s mijehom je zavaren i na poklopac ventila i na stablo ventila. Uložak s mijehom ima niz zavoja i ti zavoji postaju komprimirani ili prošireni ovisno o kretanju stabla ventila. (Znanstveno govoreći, mijeh se sabija kada je ventil u otvorenom položaju i širi se kada je ventil u zatvorenom stanju). Važno je ispravno instalirati tijela ventila. Mijeh se može zabrtviti na ventile na dva različita načina. Prvo, mijeh se može zavariti na stablo ventila na vrhu i tijelo ventila na dnu. U ovom slučaju procesna tekućina nalazi se unutar mijeha ili u drugoj metodi mijeh je zavaren na stablo ventila na dnu i tijelo na vrhu. U ovom slučaju procesna tekućina nalazi se u prstenastom području između poklopca ventila i mijeha (izvana).

Mijeh je kritična komponenta i čini srce ventila s brtvom s mijehom. Kako bi se izbjeglo bilo kakvo uvijanje mijeha, ventil mora imati vreteno samo s linearnim kretanjem. To se može postići korištenjem takozvane matice s rukavcem na dijelu jarma poklopca ventila. Ručni kotačić postavljen je na maticu s čahurom koja učinkovito prenosi rotacijsko gibanje ručnog kotača u linearno gibanje u stablu ventila.

Vrste ispod

Postoje dvije glavne vrste mijeha: kovani mijeh i zavareni mijeh. Formirani mijeh se izrađuje valjanjem ravnog lima (tankostjenske folije) u cijev koja se zatim uzdužno zavari topljenjem. Ta se cijev naknadno mehanički ili hidrostatski oblikuje u mijeh sa zaobljenim i široko razmaknutim naborima. Zavareni lisnati mijeh izrađen je zavarivanjem ploča od tankog metala nalik na podloške zajedno na unutarnjem i vanjskom obodu podložaka - ploča nalik na ploče. Zavareni lisnati mijeh ima više nabora po jedinici duljine u usporedbi s kovanim mijehom. Dakle, za istu duljinu hoda, kovani mijeh je dva do tri puta duži od svojih zavarenih lisnatih pandana.

Navodno, mehanički kovani mijeh otkazuje na nasumičnim mjestima, dok zavareni list obično otkazuje na ili blizu zavara. Kako bi se osiguralo potpuno prodiranje donjih krajeva i zavarivanje krajnjeg prstena, preporučljivo je izraditi pomoću mikroplazma zavarivanja.

Ispod dizajna

Dizajn s višeslojnim mijehom poželjan je za rukovanje tekućinama pod višim tlakom (općenito dva ili tri sloja metalne stijenke). Dvoslojni mijeh može povećati svoj tlak za 80% do 100% u usporedbi s jednoslojnim mijehom iste debljine. Alternativno, ako se koristi jednoslojni mijeh debljine koja je ekvivalentna nazivnom tlaku dvoslojnog mijeha, duljina hoda se smanjuje. Stoga dizajn višeslojnog mijeha nudi jasnu prednost u odnosu na jednoslojni mijeh. Jasno je da je mijeh podložan zamoru metala i taj zamor može uzrokovati kvar zavara. Na vijek trajanja mijeha od zamora utječu materijal konstrukcije, tehnika izrade, duljina hoda i učestalost hoda, uz uobičajene parametre kao što su temperatura i tlak tekućine.

Ispod materijala

Najpopularniji materijal za mijeh od nehrđajućeg čelika je AISI 316Ti koji sadrži titan kako bi izdržao visoke temperature. Alternativno, Inconel 600 ili Inconel 625 poboljšavaju čvrstoću na zamor i otpornost na koroziju u usporedbi s mijehovima od nehrđajućeg čelika. Slično tome, Hastalloy C-276 nudi veću otpornost na koroziju i otpornost na zamor od Inconela 625. Otpornost na zamor može se poboljšati upotrebom sustava višestrukih mijehova i smanjenjem duljine hoda; ovo može značajno produžiti radni vijek ispod.

Opcije ventila

Najčešći tipovi ventila koji se opremaju brtvama s mijehom su zasun i kugla (vidi sliku 1). Oni su vrlo prikladni za upotrebu s mijehom zbog svoje unutarnje konstrukcije i aksijalnog pomicanja stabla ventila.
Na temelju dostupnih informacija, čini se da su trenutni ventili s brtvom ispod veličine od 3 mm NB do 650 mm NB. Ocjene tlaka dostupne su 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 usmjerena pređa). Međutim, uvijek postoji opasnost od požara zbog izlijevanja vrućeg ulja na vrlo zapaljive kemikalije. Ovdje ventili s brtvom ispod mogu zaustaviti curenje.

Vakuum / ultra visoki vakuum: neke primjene zahtijevaju vakuumsku pumpu za kontinuirano izvlačenje zraka iz cjevovoda. Svi konvencionalni ventili ugrađeni na cjevovod mogu dopustiti vanjskom zraku da uđe u cjevovod kroz brtvenu kutiju ventila. Stoga je ventil s brtvom s mijehom jedino rješenje za sprječavanje prolaska zraka kroz kutiju za brtvljenje.
Vrlo opasne tekućine: za medije poput klora (vidi sliku 2), vodika, amonijaka i fosgena, ventil s brtvom s mijehom je idealan dizajn jer je curenje kroz uvodnicu potpuno eliminirano.
Nuklearno postrojenje, postrojenje za tešku vodu: u slučajevima kada curenje zračenja treba spriječiti u svakom trenutku, ventil s brtvom s mehom je krajnji izbor.
Skupe tekućine: u nekim je primjenama curenje potrebno izbjeći jednostavno zbog visoke cijene tekućine. Ovdje ekonomska procjena često ide u prilog korištenju ventila s mehom.
Ekološki standardi: diljem svijeta, standardi koji se tiču ​​emisija i okoliša iz dana u dan postaju sve stroži. Stoga tvrtkama može biti teško proširiti se unutar postojećih prostorija. S upotrebom ventila s mehom, ekspanzija bez dodatnog okoliša
moguća je šteta.