Ontwerp met drukafdichting

• A/B – De neiging van de motorkap om omhoog of omlaag te bewegen als de druk verandert
• C – Systeemdruk
• D – Afdichtingskrachten als gevolg van druk

Hoe hoger de interne druk, hoe groter de afdichtingskracht. Gemakkelijke demontage wordt mogelijk gemaakt door de motorkap in de carrosserieholte te laten vallen en de uit vier segmenten bestaande drukringen naar buiten te duwen door middel van een punaise.

Drukafdichtingspakkingen

Een van de belangrijkste componenten die betrokken zijn bij het afdichten van de drukafdichtingsklep is de pakking zelf. Vroege drukafdichtingspakkingen werden vervaardigd uit ijzer of zacht staal. Deze pakkingen werden vervolgens verzilverd om te profiteren van het vermogen van het zachtere bekledingsmateriaal om voor een strakkere afdichting te zorgen. Als gevolg van de druk die tijdens de hydrotest van de klep werd uitgeoefend, werd een “vervorming” (of vervorming van het pakkingprofiel) tussen de motorkap en de pakking vastgesteld. Vanwege de inherente spanbout van de motorkap en de elasticiteit van de drukafdichtingsverbinding bestond de kans dat de motorkap zou bewegen en de “verharding” zou breken wanneer deze werd blootgesteld aan een toename/afname van de systeemdruk, met lekkage van de verbinding tussen carrosserie en motorkap tot gevolg.

Dit probleem zou effectief teniet kunnen worden gedaan door gebruik te maken van de praktijk van het “heet aandraaien” van de opneembouten van de motorkap nadat de systeemdruk en de temperatuur gelijk waren gemaakt, maar hiervoor was onderhoudspersoneel van de eigenaar/gebruiker nodig nadat de installatie was opgestart. Als deze praktijk niet werd nageleefd, bestond er een kans op lekkage via de verbinding tussen huis en motorkap, waardoor de pakking van de drukafdichting, de motorkap en/of de binnendiameter van het klephuis beschadigd zouden kunnen raken, en er ook verbindingsproblemen en inefficiënties konden ontstaan ​​die de stoomlekkage zou kunnen hebben op de werking van de fabriek. Als gevolg hiervan hebben Valve-ontwerpers verschillende stappen ondernomen om dit probleem aan te pakken.

Figuur 2 toont een combinatie van onder spanning staande motorkapopwikkelbouten (waardoor een constante belasting op de pakking wordt gehandhaafd, waardoor de kans op lekkage wordt geminimaliseerd) en de vervanging van de ijzer/zacht stalen, verzilverde drukafdichtingspakking door een pakking gemaakt van matrijs- gevormd grafiet. Het pakkingontwerp getoond in Figuur 3 kan worden geïnstalleerd in drukafdichtingskleppen die voorheen werden geleverd met de traditionele pakking. De komst van grafietpakkingen heeft de betrouwbaarheid en prestaties van de drukafdichtingsklep verder versterkt in de meeste toepassingen en zelfs voor dagelijkse start/stop-bedrijfscycli.

Hoewel veel fabrikanten nog steeds “hot torquing” aanbevelen, wordt de kans op lekkage aanzienlijk verminderd als dit niet wordt gedaan. De zittingoppervlakken van drukafdichtingskleppen worden, zoals bij veel kleppen van energiecentrales, onderworpen aan relatief hoge zittingbelastingen. De integriteit van de zitting wordt gehandhaafd als een functie van nauwe bewerkingstoleranties op onderdelen, middelen om het vereiste koppel te leveren om te openen/sluiten als functie van tandwielen of bediening, en selectie/toepassing van de juiste materialen voor zittingoppervlakken.

Op kobalt, nikkel en ijzer gebaseerde hardoplaslegeringen worden gebruikt voor optimale slijtvastheid van de zittingoppervlakken van de wig/schijf en de zittingring. Het meest gebruikt zijn de CoCr-A-materialen (bijvoorbeeld Stelliet). Deze materialen worden toegepast met een verscheidenheid aan processen, waaronder afgeschermde metaalboog, gasmetaalboog, gaswolfraamboog en plasma (overgedragen) boog. Veel bolkleppen met drukafdichtingen zijn ontworpen met integraal harde zittingen, terwijl de schuifafsluiters en terugslagkleppen doorgaans harde zittingringen hebben die in het kleplichaam zijn gelast.

Terminologie over kleppen

Als u al enige tijd met kleppen te maken heeft, heeft u waarschijnlijk gemerkt dat kleppenfabrikanten niet al te creatief zijn met de termen en de taal die in de branche worden gebruikt. Neem bijvoorbeeld ‘geschroefde motorkapkleppen’. De carrosserie is vastgeschroefd aan de motorkap om de systeemintegriteit te behouden. Bij “drukafdichtingskleppen” ondersteunt de systeemdruk het afdichtingsmechanisme. Bij “stop/terugslagkleppen” wordt de stroom mechanisch gestopt wanneer de klepsteel zich in de gesloten positie bevindt, maar wanneer deze zich in de open positie bevindt, is de schijf vrij om te handelen om een ​​omkering van de stroom te controleren. Ditzelfde principe is van toepassing op andere terminologie die wordt gebruikt voor ontwerp, evenals op kleptypen en hun onderdelen.