Увод у вентиле са заптивком под притиском
Заптивни вентили под притиском
Конструкција заптивке под притиском је усвојена за вентиле за рад под високим притиском, обично изнад 170 бара. Јединствена карактеристика поклопца заптивке под притиском је да се заптивке спојева тела и поклопца побољшавају како се унутрашњи притисак у вентилу повећава, у поређењу са другим конструкцијама где повећање унутрашњег притиска има тенденцију да створи цурење у споју каросерије и поклопца.
Дизајн заптивке под притиском
- А/Б – Тенденција поклопца мотора да се помера горе или доле како се притисак мења
- Ц – Притисак у систему
- Д – Силе заптивања услед притиска
Што је већи унутрашњи притисак, то је већа сила заптивања. Лако растављање је омогућено испуштањем склопа поклопца у каросеријску шупљину и избацивањем четворосегментних потисних прстенова помоћу потисног клина.
Ослањајући се на прилично једноставне принципе дизајна, вентили са заптивком под притиском су доказали своју способност да се носе са све захтевнијим апликацијама за изолацију од фосилне паре и комбинованог циклуса, док дизајнери настављају да потискују оквире притиска/температуре котлова, ХРСГ-а и система цевовода. Вентили са заптивком под притиском су обично доступни у распону величина од 2 инча до 24 инча и АСМЕ Б16.34 класа притиска од #600 до #2500, иако неки произвођачи могу да прилагоде потребу за већим пречницима и вишим оценама за посебне примене.
Вентили са заптивком под притиском су доступни у многим квалитетима материјала као што су А105 ковани и Гр.ВЦБ ливени, легура Ф22 ковани и Гр.ВЦ9 ливени; Ф11 ковани и Гр.ВЦ6 ливени, аустенит нерђајући Ф316 ковани и Гр.ЦФ8М ливени; за преко 500°Ц, Ф316Х коване и погодне аустенитне ливене класе.
Концепт дизајна заптивке под притиском може се пратити до средине 1900-их, када су, суочени са све већим притисцима и температурама (првенствено у енергетским апликацијама), произвођачи вентила почели да пројектују алтернативе традиционалном приступу са поклопцем са вијцима за заптивање споја тела и поклопца. . Заједно са обезбеђивањем вишег нивоа интегритета граничног заптивања притиска, многи дизајни вентила са заптивним вентилом под притиском су тежили знатно мање од њихових колега са завртњима са поклопцем.
Завртњени поклопци у односу на заптивке под притиском
Да бисмо боље разумели концепт дизајна заптивача под притиском, хајде да упоредимо механизам за заптивање од тела до поклопца између поклопца са вијцима и заптивача под притиском.Слика 1приказује типичан вентил са поклопцем са вијцима. Прирубница тела и прирубница поклопца су спојене завртњима и наврткама, са заптивком одговарајућег дизајна/материјала која је уметнута између страна прирубнице да би се олакшало заптивање. Завртњи/навртке/завртњи се затегну на прописане моменте по обрасцу који је дефинисао произвођач да утиче на оптимално заптивање. Међутим, како се притисак у систему повећава, повећава се и могућност цурења кроз тело/поклопац поклопца.
Сада погледајмо спој заптивке под притиском који је детаљно описанСлика 2Обратите пажњу на разлике у одговарајућим конфигурацијама зглоба каросерије/поклопца. Већина дизајна заптивки под притиском укључује „завртње за навлачење поклопца“ за повлачење поклопца и заптивање на заптивку под притиском. Ово заузврат ствара заптивање између заптивке и унутрашњег пречника (ИД) тела вентила.
Сегментирани потисни прстен одржава оптерећење. Лепота дизајна заптивача под притиском је у томе што се повећава притисак у систему, повећава се и оптерећење поклопца мотора и, сходно томе, заптивке под притиском. Стога, у вентилима са заптивком под притиском, како се притисак у систему повећава, смањује се могућност цурења кроз спој тела/поклопца.
Овај приступ дизајну има јасне предности у односу на вентиле са поклопцем са вијцима у главној пари, напојној води, бајпасу турбине и другим системима електрана који захтевају вентиле који могу да поднесу изазове својствене апликацијама високог притиска и температуре.
Али током година, како су се радни притисци/температуре повећавали, и са појавом вршних постројења, овај исти пролазни системски притисак који је помогао у заптвању такође је нарушио интегритет споја заптивача под притиском.
Заптивке под притиском
Једна од примарних компоненти укључених у заптивање вентила за заптивање притиска је сама заптивка. Ране заптивке под притиском су се производиле од гвожђа или меког челика. Ове заптивке су накнадно посребрене како би се искористила способност мекшег материјала за облагање да обезбеди чвршће заптивање. Због притиска примењеног током хидротестирања вентила, узет је „сет“ (или деформација профила заптивке) између поклопца и заптивке. Због инхерентног завртња за навлачење поклопца и еластичности споја заптивке под притиском, постојао је потенцијал да се поклопац мотора помери и разбије тај „сет“ када је подвргнут повећању/смањењу притиска у систему, што је резултат цурења из тела/зглоба поклопца.
Овај проблем би се могао ефикасно негирати коришћењем праксе „врућих затезања“ вијака за навлачење поклопца након изједначавања притиска и температуре у систему, али је то захтевало од власника/корисника да то уради након покретања постројења. Ако се ова пракса није поштовала, постојала је могућност цурења кроз спој тела/поклопца, што би могло да оштети заптивку под притиском, поклопац и/или ИД тела вентила, као и да створи проблеме са мешањем и неефикасност цурење паре може имати на рад постројења. Као резултат тога, Валве дизајнери су предузели неколико корака да реше овај проблем.
Слика 2 приказује комбинацију вијака за навлачење поклопца под притиском (на тај начин одржавајући константно оптерећење заптивке, минимизирајући могућност цурења) и замену посребрене заптивке под притиском од гвожђа/меког челика са заптивком направљеном од матрице. формиран графит. Дизајн заптивача приказан на слици 3 може се уградити у вентиле са заптивком под притиском који су претходно испоручени са заптивком традиционалног типа. Појава графитних заптивки додатно је учврстила поузданост и перформансе вентила заптивке под притиском у већини примена и за чак дневне циклусе покретања/заустављања.
Иако многи произвођачи и даље препоручују „вруће затезање“, потенцијал за цурење када се то не уради је знатно смањен. Површине седишта у вентилима са заптивкама под притиском, као и код многих вентила за електране, су подвргнуте, упоредно говорећи, веома високим оптерећењима седишта. Интегритет седишта се одржава у функцији чврстих толеранција обраде на компонентним деловима, средстава обезбеђивања потребног обртног момента за отварање/затварање у функцији зупчаника или активирања, и одабира/примена одговарајућих материјала за површине седишта.
Легуре за тврдо наваривање на бази кобалта, никла и гвожђа користе се за оптималну отпорност на хабање седишта клина/диск и прстена седишта. Најчешће коришћени су ЦоЦр-А (нпр. Стелит) материјали. Ови материјали се примењују са различитим процесима, укључујући заштићени метални лук, гасни метални лук, гасни волфрамов лук и плазма (пренети) лук. Многи глобусни вентили са заптивком под притиском су дизајнирани са интегрисаним чврстим седиштима, док запорни вентил и неповратни вентили обично имају чврсте прстенове седишта који су заварени у тело вентила.
Терминологија вентилације
Ако сте се дуго времена бавили вентилацијом, вероватно сте приметили да произвођачи вентила нису превише креативни са терминима и народним језиком који се користе у послу. Узмите, на пример, „завртњене поклопце вентила“. Тело је причвршћено за поклопац мотора како би се одржао интегритет система. За „вентиле за заптивање под притиском“, системски притисак помаже механизму за заптивање. За „зауставне/контролне вентиле“, када је вретено вентила у затвореном положају, проток се механички зауставља, али када је у отвореном положају, диск је слободан да делује како би проверио преокрет протока. Исти принцип важи и за другу терминологију која се користи за пројектовање, као и за типове вентила и њихове саставне делове.
Време објаве: 11.05.2020