- Σύμφωνα με τις συνθήκες χρήσης, ο σχεδιασμός μιας κρυογονικής βαλβίδας έχει τις ακόλουθες απαιτήσεις:
- Η βαλβίδα θα πρέπει να μπορεί να λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε μέσα χαμηλής θερμοκρασίας και σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η γενική διάρκεια ζωής είναι 10 χρόνια ή 3000 έως 5000 κύκλοι.
- Η βαλβίδα δεν πρέπει να γίνει σημαντική πηγή θερμότητας στο σύστημα χαμηλής θερμοκρασίας. Αυτό συμβαίνει επειδή η εισροή θερμότητας όχι μόνο μειώνει τη θερμική απόδοση αλλά προκαλεί επίσης γρήγορη εξάτμιση του εσωτερικού υγρού εάν υπάρχει υπερβολική εισροή, με αποτέλεσμα την ασυνήθιστη αύξηση της πίεσης και την πρόκληση κινδύνου.
- Τα μέσα χαμηλής θερμοκρασίας δεν πρέπει να έχουν επιβλαβείς επιπτώσεις στη λειτουργία του χειροτροχού και στην απόδοση στεγανοποίησης της συσκευασίας.
- Τα συγκροτήματα βαλβίδων που βρίσκονται σε άμεση επαφή με μέσα χαμηλής θερμοκρασίας θα πρέπει να έχουν αντιεκρηκτική και πυρίμαχη δομή.
- Τα συγκροτήματα βαλβίδων που λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες δεν μπορούν να λιπαίνονται, επομένως πρέπει να ληφθούν δομικά μέτρα για την αποφυγή γρατσουνίσματος των εξαρτημάτων τριβής.
- Οι παράγοντες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή του κύριου υλικού σώματος της κρυογονικής βαλβίδας περιλαμβάνουν τις ακόλουθες απαιτήσεις:
Η ελάχιστη θερμοκρασία λειτουργίας της βαλβίδας.
Τα μεταλλικά υλικά διατηρούν τις μηχανικές ιδιότητες που απαιτούνται για συνθήκες εργασίας σε χαμηλές θερμοκρασίες, ιδιαίτερα την αντοχή σε κρούση, τη σχετική επιμήκυνση και τη δομική σταθερότητα.
Το υλικό έχει επαρκή αντοχή σε κρούση σε χαμηλή θερμοκρασία.
Τα υλικά έχουν διαφορετικές ιδιότητες ψυχρής συρρίκνωσης.
Έχει καλή αντοχή στη φθορά σε χαμηλές θερμοκρασίες και συνθήκες λίπανσης χωρίς λάδι.
Έχει καλή αντοχή στη διάβρωση.
Όταν χρησιμοποιείται συγκόλληση, πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη η απόδοση συγκόλλησης του υλικού.
Οι αρχές επιλογής για υλικά όπως το σώμα, το κάλυμμα βαλβίδας, η έδρα βαλβίδας και ο δίσκος βαλβίδας των κύριων εξαρτημάτων της κρυογονικής βαλβίδας είναι: ο φερριτικός χάλυβας χρησιμοποιείται όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από {0}} βαθμός. Ο ωστενιτικός χάλυβας χρησιμοποιείται όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από -100 βαθμός και οι βαλβίδες χαμηλής πίεσης και μικρής διαμέτρου μπορούν να κατασκευαστούν από υλικά όπως χάλυβας και αλουμίνιο. Επιλογή υλικών για στελέχη βαλβίδων και συνδετήρες: Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από -100 βαθμό , τα στελέχη και οι βίδες των βαλβίδων είναι κατασκευασμένα από κράμα χάλυβα όπως Ni, Cr-Mo κ.λπ., και υποβάλλονται σε κατάλληλη θερμική επεξεργασία για βελτίωση αντοχή σε εφελκυσμό και αποφυγή δαγκώματος νήματος. Όταν η θερμοκρασία είναι κάτω από -100 βαθμούς , είναι κατασκευασμένο από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα ανθεκτικό στα οξέα. Ταυτόχρονα, το στέλεχος της βαλβίδας πρέπει να είναι σκληρό επιχρωμιωμένο (πάχος επιμετάλλωσης 0,04mm~0,06mm) ή νιτρωμένο για να βελτιωθεί η σκληρότητα της επιφάνειας. Για να αποφευχθεί το μπλοκάρισμα των παξιμαδιών και των μπουλονιών, τα παξιμάδια κατασκευάζονται γενικά από χάλυβα Mo ή χάλυβα Ni, και το δισουλφίδιο του μολυβδαινίου επικαλύπτεται στην επιφάνεια του σπειρώματος. Οι φλάντζες για βαλβίδες χαμηλής θερμοκρασίας πρέπει να έχουν αξιόπιστες ιδιότητες στεγανοποίησης και ανάκτησης σε κανονική θερμοκρασία, χαμηλή θερμοκρασία και αλλαγές θερμοκρασίας. Επειδή τα υλικά φλάντζας θα σκληρύνουν και θα μειώσουν την πλαστικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες, θα πρέπει να επιλέγονται υλικά φλάντζας με μικρές αλλαγές απόδοσης. Όταν η θερμοκρασία λειτουργίας είναι -200 βαθμοί και η μέγιστη πίεση λειτουργίας χαμηλής θερμοκρασίας είναι 3 MPa, χρησιμοποιείται το φύλλο αμιάντου από καουτσούκ από λευκό αμίαντο με μακριές ίνες. Όταν η θερμοκρασία λειτουργίας είναι -200 βαθμοί και η μέγιστη πίεση λειτουργίας είναι 5 MPa, χρησιμοποιείται ένα σπειροειδές περιελιγμένο παρέμβυσμα κατασκευασμένο από ανθεκτική στα οξέα ταινία χάλυβα στριμωγμένο με αμίαντο ή ένα σπειροειδές περιελιγμένο παρέμβυσμα από ταινία χάλυβα ανθεκτικό στο πολυτετραφθοροαιθυλένιο. Τα περιτυλιγμένα παρεμβύσματα από διογκωμένο γραφίτη και ανθεκτικό στα οξέα χάλυβα είναι ιδανικά για βαλβίδες χαμηλής θερμοκρασίας σε -200 βαθμό . Η επιλογή του παρεμβύσματος για τις κρυογονικές βαλβίδες θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα χαρακτηριστικά χαμηλής θερμοκρασίας του παρεμβύσματος. Γενικά, σε κρυογονικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται εμποτισμένα πολυτετραφθοροαιθυλένιο τύπου V.
- Ο δομικός σχεδιασμός των κρυογονικών βαλβίδων έχει τις ακόλουθες βασικές απαιτήσεις:
- Χρησιμοποιήστε ένα σώμα βαλβίδας που μπορεί να αντέξει πλήρως τη διαστολή και τη συστολή που προκαλούνται από αλλαγές θερμοκρασίας και η δομή της έδρας της βαλβίδας δεν θα παραμορφωθεί λόγω αλλαγών θερμοκρασίας.
- Υιοθετήστε μια δομή καλύμματος βαλβίδας με μακρύ λαιμό που μπορεί να προστατεύσει το κουτί πλήρωσης. Ο κύριος σκοπός της υιοθέτησης αυτής της δομής είναι να μειωθεί η θερμότητα στη συσκευή μεταφοράς και να αποτραπεί το πάγωμα και το πάγωμα του στελέχους βαλβίδας και των άνω τμημάτων του καλύμματος της βαλβίδας λόγω της υπερβολικής ψύξης του κουτιού πλήρωσης. Βεβαιωθείτε ότι η θερμοκρασία του κουτιού γέμισης είναι 0 Πάνω από το βαθμό
- Υιοθετήστε έναν δίσκο βαλβίδας που μπορεί να διατηρήσει αξιόπιστη στεγανοποίηση ανεξάρτητα από τις αλλαγές θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, οι βαλβίδες πύλης χρησιμοποιούν ελαστικές πύλες ή ανοιχτές πύλες. Οι βαλβίδες διακοπής χρησιμοποιούν επίπεδες έδρες βαλβίδας και οι βελονοβαλβίδες χρησιμοποιούν δίσκους βαλβίδων σε σχήμα βύσματος.
- Υιοθετήστε την ανώτερη δομή στεγανοποίησης. Οι κρυογονικές βαλβίδες γενικά απαιτείται να έχουν δομή στεγανοποίησης. Η άνω επιφάνεια σφράγισης επικαλύπτεται γενικά με καρβίδιο κοβαλτίου-χρωμίου-βολφραμίου και στη συνέχεια αλέθεται μετά το φινίρισμα.
- Χρησιμοποιήστε επιφανειακή δομή καρβιδίου κοβαλτίου-χρωμίου-βολφραμίου για την επιφάνεια στεγανοποίησης έδρας βαλβίδας και δίσκου βαλβίδας (πλάκα πύλης)
- Σημείωση: Η δομή μαλακής στεγανοποίησης έχει μεγάλο συντελεστή διαστολής και γίνεται εύθραυστη σε χαμηλές θερμοκρασίες, επομένως είναι κατάλληλη μόνο για κρυογονικές βαλβίδες με θερμοκρασίες πάνω από -70 βαθμούς, αλλά το πολυτριχλωροαιθυλένιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κρυογονικές βαλβίδες με θερμοκρασίες έως 162 βαθμούς . Οι κρυογονικές βαλβίδες μπορούν επίσης να υιοθετήσουν μια κυματοειδές δομή σφράγισης χωρίς συσκευασία.
- Χρησιμοποιήστε οπές ανακούφισης πίεσης για να αποτρέψετε την ανώμαλη αύξηση της πίεσης. Η θέση της οπής εκτόνωσης πίεσης εξαρτάται από τη δομή της βαλβίδας, μερικές βρίσκονται στο σώμα της βαλβίδας και άλλες στην πλάκα της πύλης. Μπορεί επίσης να τοποθετηθεί ένας σωλήνας εξόδου στη βαλβίδα ή να εγκατασταθεί μια βαλβίδα ασφαλείας για την εκκένωση ασυνήθιστα υψηλή πίεση.