Tin tức

Giới thiệu về van bịt áp

Giới thiệu về van bịt áp

Van bịt áp

Cấu trúc phốt áp suất được áp dụng cho Van dành cho dịch vụ áp suất cao, thường vượt quá trên 170 bar. Tính năng độc đáo của phớt áp suất Bonnet là các vòng đệm của mối nối thân-Bonnet được cải thiện khi áp suất bên trong trong Van tăng lên, so với các công trình khác mà sự gia tăng áp suất bên trong có xu hướng tạo ra rò rỉ trong mối nối thân-Bonnet.

Thiết kế con dấu áp lực

Van bịt áp
  • A/B – Xu hướng nắp ca-pô di chuyển lên hoặc xuống khi áp suất thay đổi
  • C – Áp suất hệ thống
  • D – Lực bịt kín do áp suất

Áp suất bên trong càng cao thì lực bịt kín càng lớn. Có thể tháo dỡ dễ dàng bằng cách thả cụm Bonnet vào khoang thân xe và đẩy các vòng đẩy bốn đoạn ra ngoài bằng một chốt đẩy.

Dựa trên các nguyên tắc thiết kế khá đơn giản, Van bịt áp suất đã chứng minh được khả năng xử lý các ứng dụng cách ly hơi hóa thạch và chu trình hỗn hợp ngày càng đòi hỏi khắt khe hơn, khi các nhà thiết kế tiếp tục đẩy mạnh áp suất/nhiệt độ của nồi hơi, HRSG và hệ thống đường ống. Van bịt áp suất thường có kích thước từ 2 inch đến 24 inch và các loại áp suất ASME B16.34 từ #600 đến #2500, mặc dù một số nhà sản xuất có thể đáp ứng nhu cầu về đường kính lớn hơn và xếp hạng cao hơn cho các ứng dụng đặc biệt.

Van bịt áp suất có sẵn với nhiều chất lượng vật liệu như rèn A105 và đúc Gr.WCB, rèn hợp kim F22 và đúc Gr.WC9; Rèn F11 và đúc Gr.WC6, rèn F316 không gỉ austenit và đúc Gr.CF8M; trên 500°C, F316H được rèn và các loại đúc austenit phù hợp.

Khái niệm thiết kế phốt áp suất có thể bắt nguồn từ giữa những năm 1900, khi phải đối mặt với áp suất và nhiệt độ ngày càng tăng (chủ yếu trong các ứng dụng điện), các nhà sản xuất Van bắt đầu thiết kế các giải pháp thay thế cho phương pháp tiếp cận bu lông-Bonnet truyền thống để bịt kín thân/khớp nối Bonnet . Cùng với việc cung cấp mức độ toàn vẹn niêm phong ranh giới áp suất cao hơn, nhiều thiết kế Van bịt áp suất có trọng lượng nhẹ hơn đáng kể so với các thiết kế Van Bonnet được bắt vít của chúng.

Bonnets bắt vít so với con dấu áp lực

Để hiểu rõ hơn về khái niệm thiết kế phốt áp suất, chúng ta hãy so sánh cơ chế bịt kín thân với nắp ca-pô giữa Bonnet được bắt vít và phốt áp suất.Hình 1mô tả van Bolted Bonnet điển hình. Mặt bích thân và mặt bích Bonnet được nối với nhau bằng đinh tán và đai ốc, với một miếng đệm có thiết kế/vật liệu phù hợp được lắp vào giữa các mặt mặt bích để tạo điều kiện bịt kín. Các đinh tán/đai ốc/bu lông được siết chặt theo mômen xoắn quy định theo mẫu do nhà sản xuất xác định để mang lại hiệu quả bịt kín tối ưu. Tuy nhiên, khi áp suất hệ thống tăng lên, khả năng rò rỉ qua thân/khớp nối nắp ca-pô cũng tăng lên.

Bây giờ chúng ta hãy xem chi tiết mối nối bịt áp suất trongHình 2Lưu ý sự khác biệt trong cấu hình phần thân/nắp ca-pô tương ứng. Hầu hết các thiết kế phốt áp suất đều kết hợp “Bu lông lấy nắp ca-pô” để kéo nắp ca-pô lên và bịt kín vào miếng đệm kín áp suất. Điều này lần lượt tạo ra một lớp bịt kín giữa miếng đệm và đường kính trong (ID) của thân van.

Van Bonnet có chốt
Van bịt áp

Vòng đẩy phân đoạn duy trì tải trọng. Vẻ đẹp của thiết kế phốt áp suất là khi áp suất hệ thống tăng lên thì tải trọng trên Bonnet cũng tăng theo và tương ứng là miếng đệm phốt áp suất. Do đó, trong Van bịt kín áp suất, khi áp suất hệ thống tăng lên, khả năng rò rỉ qua thân/khớp nắp ca-pô sẽ giảm.

Phương pháp thiết kế này có những ưu điểm khác biệt so với Van Bonnet bắt vít trong hơi nước chính, nước cấp, tua bin nhánh và các hệ thống nhà máy điện khác yêu cầu Van có thể xử lý những thách thức vốn có trong các ứng dụng nhiệt độ và áp suất cao.
Nhưng qua nhiều năm, khi áp suất/nhiệt độ vận hành tăng lên và với sự ra đời của các nhà máy đạt công suất cao nhất, chính áp suất hệ thống nhất thời hỗ trợ quá trình bịt kín này cũng ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của khớp bịt kín áp suất.

Vòng đệm áp suất

Một trong những thành phần chính liên quan đến việc bịt kín Van bịt áp là chính miếng đệm. Các miếng đệm kín áp suất ban đầu được sản xuất từ ​​​​sắt hoặc thép mềm. Những miếng đệm này sau đó được mạ bạc để tận dụng khả năng của vật liệu mạ mềm hơn nhằm tạo ra vòng đệm chặt hơn. Do áp suất tác động trong quá trình thử nghiệm thủy lực của Van, một “sự cố định” (hoặc biến dạng của mặt cắt miếng đệm) giữa Nắp ca-pô và miếng đệm đã được thực hiện. Do bu-lông cuốn nắp Bonnet vốn có và độ đàn hồi của khớp bịt kín áp suất nên có khả năng Bonnet di chuyển và phá vỡ “bộ” đó khi chịu sự tăng/giảm áp suất của hệ thống, dẫn đến rò rỉ thân/khớp nối Bonnet.

Vấn đề này có thể được khắc phục một cách hiệu quả bằng cách sử dụng phương pháp "momen nóng" bu lông cuốn Bonnet sau khi cân bằng nhiệt độ và áp suất hệ thống, nhưng nó yêu cầu nhân viên bảo trì của chủ sở hữu/người dùng phải làm như vậy sau khi khởi động nhà máy. Nếu thực hành này không được tuân thủ thì có khả năng rò rỉ qua thân/khớp nối nắp ca-pô, điều này có thể làm hỏng miếng đệm kín áp suất, nắp ca-pô và/hoặc ID của thân van, cũng như tạo ra các vấn đề phức tạp và sự kém hiệu quả mà rò rỉ hơi nước có thể ảnh hưởng đến hoạt động của nhà máy. Do đó, các nhà thiết kế của Valve đã thực hiện một số bước để giải quyết vấn đề này.

Hình 2 cho thấy sự kết hợp của các bu lông cuốn Bonnet chịu tải trực tiếp (do đó duy trì tải trọng không đổi lên miếng đệm, giảm thiểu khả năng rò rỉ) và việc thay thế miếng đệm kín áp lực bằng sắt/thép mềm mạ bạc bằng một miếng đệm làm bằng khuôn tạo thành than chì. Thiết kế miếng đệm thể hiện trong Hình 3 có thể được lắp đặt trong các Van bịt kín áp suất trước đây được cung cấp cùng với loại miếng đệm truyền thống. Sự ra đời của các miếng đệm than chì đã củng cố hơn nữa độ tin cậy và hiệu suất của Van bịt áp suất trong hầu hết các ứng dụng và thậm chí cho các chu kỳ vận hành khởi động/dừng hàng ngày.

Mặc dù nhiều nhà sản xuất vẫn khuyến nghị “mômen nóng”, khả năng rò rỉ khi không thực hiện việc này sẽ giảm đi rất nhiều. Các bề mặt tựa trong Van bịt áp, cũng như trong nhiều Van của nhà máy điện, nói một cách tương đối, phải chịu tải trọng tựa rất cao. Tính toàn vẹn của chỗ ngồi được duy trì như một chức năng của dung sai gia công chặt chẽ trên các bộ phận cấu thành, phương tiện cung cấp mô-men xoắn cần thiết để mở/đóng dưới dạng chức năng của bánh răng hoặc bộ truyền động và lựa chọn/áp dụng vật liệu thích hợp cho bề mặt chỗ ngồi.

Các hợp kim làm cứng bề mặt bằng coban, niken và sắt được sử dụng để chống mài mòn tối ưu cho bề mặt chỗ ngồi của nêm/đĩa và vòng đệm ghế. Được sử dụng phổ biến nhất là vật liệu CoCr-A (ví dụ: Stellite). Những vật liệu này được áp dụng với nhiều quy trình khác nhau, bao gồm hồ quang kim loại được che chắn, hồ quang kim loại khí, hồ quang vonfram khí và hồ quang plasma (chuyển). Nhiều Van cầu bịt kín áp suất được thiết kế có các mặt tựa cứng tích hợp, trong khi Van cổng và Van một chiều thường có các vòng tựa mặt cứng được hàn vào thân Van.

Thuật ngữ định giá

Nếu bạn đã làm việc với lĩnh vực định giá trong một thời gian dài, bạn có thể nhận thấy các nhà sản xuất Valve không quá sáng tạo với các thuật ngữ và ngôn ngữ bản địa được sử dụng trong kinh doanh. Lấy ví dụ: “Van Bonnet được bắt vít”. Thân máy được bắt vít vào Bonnet để duy trì tính toàn vẹn của hệ thống. Đối với “Van bịt kín áp suất”, áp suất hệ thống hỗ trợ cơ chế bịt kín. Đối với “Van dừng/Kiểm tra”, khi thân Van ở vị trí đóng, dòng chảy bị dừng một cách cơ học, nhưng khi ở vị trí mở, đĩa có thể tự do hoạt động để kiểm tra sự đảo ngược của dòng chảy. Nguyên tắc tương tự này áp dụng cho các thuật ngữ khác được sử dụng trong thiết kế, cũng như các loại Van và các bộ phận cấu thành của chúng.


Thời gian đăng: May-11-2020