A kovácsolt acél kriogén gömbszelep jellemzői és a szerkezet kiválasztása

A kovácsolt acél kriogén gömbszelep alkalmas kriogén folyadéktároló és szállító berendezések irányítási rendszerére. Rugalmas kapcsolóval és megbízható tömítéssel rendelkezik. Használható más alacsony hőmérsékletű és kriogén közegek kezelési rendszereihez is. A normál hőmérsékletű elzárószelep azt jelenti, hogy a közeg üzemi hőmérséklete -40 és +500 fok között van, és a szeleptest anyaga is eltérő. Az alacsony hőmérsékletű elzárószelep főként az alacsony hőmérsékletű folyékony közeg rendszerének elzárószelepére vonatkozik, -196-150 fokos közeghőmérsékletű.

A kovácsolt acél kriogén gömbszelepek, különösen az ultraalacsony hőmérsékletű szelepek rendkívül alacsony üzemi hőmérséklettel rendelkeznek. Az ilyen típusú szelepek tervezésénél az általános szeleptervezési elvek betartása mellett néhány speciális újítás is szerepel.

1. Kriogén szelep tervezése

A felhasználási feltételeknek megfelelően a kriogén szelepek kialakítása a következő követelményekkel rendelkezik:

1) A szelepnek képesnek kell lennie arra, hogy hosszú ideig működjön alacsony hőmérsékletű közegben és környezeti hőmérsékleten.

2) A szelep nem válhat jelentős hőforrássá a kriogén rendszer számára. A beáramló hő ugyanis nemcsak a termikus hatásfokot csökkenti, ha túl sok a beáramlás, akkor a belső folyadék gyorsan elpárolog, ami rendellenes nyomásemelkedést és veszélyt okoz.

3) Az alacsony hőmérsékletű közegnek nem szabad károsan befolyásolnia a kézi kerék működését és a tömítés tömítését.

4) A kriogén közeggel közvetlenül érintkező szelepszerelvénynek robbanás- és tűzálló szerkezettel kell rendelkeznie.

5) Az alacsony hőmérsékleten működő szelepszerelvények nem kenhetők, ezért szerkezeti intézkedéseket kell hozni a súrlódó részek megkarcolódásának megakadályozására.

2. A kriogén szelep szerkezetének anyagválasztása

1. A kriogén szelep fő anyaga

(1) A fő anyag kiválasztásánál figyelembe veendő tényezők A metallográfia figyelembevételéből az ausztenites acélon kívül a réz, alumínium stb. az arcközpontú köbös ráccsal az általános acél alacsony hőmérsékleten alacsony lesz. Törékeny, ezáltal csökkenti a szelep szilárdságát és élettartamát.

A fő anyag kiválasztásakor először az alacsony hőmérsékleten történő megmunkálásra alkalmas anyagot válassza ki. Az alumínium alacsony hőmérsékleten nem mutat ridegséget alacsony hőmérsékleten, de mivel az alumínium és alumíniumötvözetek keménysége nem magas, az alumínium tömítőfelület kopásállósága és karcállósága gyenge, ezért bizonyos korlátozások vonatkoznak az alacsony hőmérsékletű szelepekben való használatára. . Opcionális kis átmérőjű szelepekhez.

Az alacsony hőmérsékleten működő anyagoknak biztosítaniuk kell alacsony hőmérsékletű teljesítményüket, főként a hidegütési szilárdságuk biztosítása érdekében. A szelep belső részeit helyesen kell kiválasztani, hogy elegendő hidegrázószilárdságú legyen a törés elkerülése érdekében. A C és Cr ötvözött acél gyorsan veszít ütőszilárdságából, ha -20 ℃ alatt van, így az üzemi hőmérséklet -30 ℃ és -50 ℃ értékre korlátozódik. A 3,5% Ni-tartalmú nikkelacél -100 °C-ig, a 9% nikkeltartalmú nikkelacél pedig -192 °C-ig használható. Ausztenites rozsdamentes acél, nikkel, Monel, Hastelloy, titán, alumíniumötvözet és bronz használható a hőmérséklet csökkentésére (-273°C).

1) A szelep minimális üzemi hőmérséklete;

2) A fémanyagok által megkövetelt mechanikai tulajdonságok a munkakörülmények alacsony hőmérsékleten történő fenntartásához, különösen az ütésállóság, a relatív nyúlás és a szerkezeti stabilitás;

3) Alacsony hőmérséklet és olajkenés nélkül jó súrlódási ellenállással rendelkezik;

4) jó korrózióállósággal rendelkezik;

5) A hegesztési csatlakozás alkalmazásakor figyelembe kell venni az anyag hegesztési teljesítményét is.

(2) Anyagok kiválasztása szelepházhoz, szelepfedélhez, szelepülékhez és szeleptárcsához (kapu)

A fő részek anyagának kiválasztásának elve nagyjából a következő: ferrites acélt kell használni, ha a hőmérséklet magasabb, mint -100 ℃; ausztenites acélt kell használni, ha a hőmérséklet alacsonyabb, mint -100 ℃; réz és alumínium használható alacsony nyomású és kis átmérőjű szelepekhez. És egyéb anyagok.

Tervezéskor a legalacsonyabb üzemi hőmérsékletnek megfelelően válassza ki a megfelelő anyagokat.

(3) A szelepszár és a rögzítőelemek anyaga

1. Ha a hőmérséklet magasabb, mint -100 ℃, a szelepszár és a csavar anyaga Ni, Cr-Mo és más ötvözött acél legyen, megfelelő hőkezelés után, a szakítószilárdság javítása és a menet elcsípésének megakadályozása érdekében. Ha a hőmérséklet alacsonyabb, mint -100 ℃, ausztenites rozsdamentes saválló acélból készül. A 18-8 saválló acél azonban alacsony keménységű, ami miatt a szelepszár és a tömítés megkarcolja egymást, ami szivárgást eredményez a tömítésnél. Ezért a szelepszár felületét kemény krómmal kell bevonni (a bevonat vastagsága 0,04-0,06 mm), vagy nitridálni és nikkel-foszforral kell bevonni a felületi keménység javítása érdekében. Az anya és a csavar beszorulásának megakadályozása érdekében az anya általában Mo-acélból vagy Ni-acélból készül, és a menet felületét molibdén-diszulfiddal vonják be.

2. Kriogén szeleptömítések és tömítőanyagok kiválasztása: A hőmérséklet csökkenésével a fluoros műanyag nagymértékben zsugorodik, ami csökkenti a tömítési teljesítményt és könnyen szivárgást okoz. Az azbeszt töltőanyag nem tudja elkerülni az áteresztőképesség szivárgását. A gumi duzzadó tulajdonságokkal rendelkezik a cseppfolyósított földgázhoz képest, és nem használható alacsony hőmérsékleten. A kriogén szelepek tervezésénél egyrészt a szerkezeti kialakítás biztosítja, hogy a tömítés közel legyen a környezeti hőmérséklethez. Például egy hosszú nyakú szelepfedél szerkezetet használnak a csomagolódoboz leválasztására