Rutulinio vožtuvo lizdo pagrindų supratimas
Rutuliniai vožtuvaiyra svarbūs skysčių valdymo įtaisai, skirti atidaryti arba uždaryti skysčių praėjimus vamzdynuose. Jų pagrindinė funkcija pagrįsta besisukančiu rutuliu su kiauryme. Sukimo momentas, veikiantis per kotą (paprastai 90 laipsnių pasukimas), varo šį sukimąsi, kad būtų pasiektas srautas arba uždarymas. Tačiau sandarumo charakteristikos iš esmės priklauso nuo vožtuvo lizdo konstrukcijos.
Sėdynių dizainas daugiausia skirstomas į dvi kategorijas pagal kamuoliuko judėjimą:
1. Fiksuota sėdynė su plaukiojančiu kamuoliu:Skysčio slėgis išstumia rutulį pasroviui, tvirtai prispausdamas jį prie pasroviui esančio lizdo ir sukurdamas vienos krypties sandariklį.
2. Plaukiojanti sėdynė su fiksuotu rutuliu:Rutulys nejuda. Sandarinimo slėgį sukuria spyruoklės arba skysčio slėgis, spaudžiantis lizdą (-us) prie rutulio, kad būtų sukurtas reikiamas sandarinimo slėgis.
Minkštų rutulinių vožtuvų lizdai
Minkštiems lizdams naudojamos elastomerinės arba polimerinės medžiagos, užtikrinančios sandarų sandarumą ir puikų uždarymą, tačiau, palyginti su metalu, jie turi temperatūros / slėgio apribojimų.
1. Standartinis tipas
Standartiniai minkšti lizdai (1 pav.) sandarina dėl lizdo medžiagos elastoplastinės deformacijos, kai ji suspaudžiama prie rutulio išankstinio įtempimo arba skysčio slėgio. Veiksmingas sandarinimas priklauso nuo lizdo medžiagos gebėjimo kompensuoti rutulio apvalumo nuokrypius ir paviršiaus mikronelygumus veikiant slėgiui. Labai svarbu palaikyti pakankamą sandarinimo specifinį slėgį tarp lizdo ir rutulio.
2. Elastinis tipas
Elastinguose sandarikliuose (2 pav.) naudojami lankstūs elementai, tokie kaip metaliniai spyruoklių narvai arba spiralinės spyruoklės. Šie elementai leidžia sandarikliui elastingai deformuotis veikiant išankstiniam įtempimui arba skysčio slėgiui. Ši konstrukcija efektyviai kompensuoja sandarumo poveiki, kurį sukelia temperatūros svyravimai, slėgio pokyčiai ir nusidėvėjimas.
(a) Vieno nuožulnumo tipas
(b) Dvigubo nuožulnumo dviejų linijų tipas
(c) V formos savaime užsandarinantis tipas
(d) Specialus tipas
3. Spyruoklinis tipas
Pagrindinis principas (3 pav.) apima tolygų suspaudimo spyruoklių paskirstymą aplink vožtuvo kanalo perimetrą arba vienos disko spyruoklės naudojimą. Toks išdėstymas užtikrina nuolatinę stūmą, užtikrindamas, kad lizdas išlaikytų pastovų slėgį prie rutulio, kad būtų užtikrintas patikimas išankstinis įtempimas.
(a) Suspaudimo spyruoklės tipas
(b) Diskinės spyruoklės tipas
4. Stūmoklinis lizdas
Stūmokliniai lizdai (4 pav.) naudoja įleidimo terpės slėgį sandarinimo jėgai sukurti. Šis slėgis stumia stūmoklinį lizdą prie rutulio, sukeldamas elastoplastinę deformaciją sandarinimo žiede, kad būtų pasiektas sandarus uždarymas.
(a) Blokinė ir išleidžiamoji sėdynė (dvigubas blokavimas ir išleidimas – DBB):Pasižymi unikalia saugos konstrukcija. Jei ertmės slėgis viršija pasroviui tenkantį slėgį, išorinė jėga įveikia spyruoklės pasipriešinimą ir atskiria lizdą nuo rutulio. Tai leidžia išleisti perteklinį slėgį ertmėje pasroviui. Spyruoklės vėl užsandarina vožtuvą, kai slėgis susilygina.
(b) Dvigubo judėjimo sėdynė:Įsijungia, kai ertmės slėgis viršija išleidimo slėgį. Lizdo gniuždymo jėga sukelia elastoplastinę deformaciją sandarinimo žiede. Ši konstrukcija siūlo automatinę kompensaciją; jei priešsrovio sandariklis sugenda, pasrovio lizdas iš karto įsijungia.
(c) Dviejų pakopų sandarinimo lizdas:Sukurtas didelėms sandarinimo apkrovoms. Sujungia gumą (pirminis sandarinimas) ir plastiką (atraminis ir antrinis sandarinimas) kompozicinėje konstrukcijoje, kad būtų užtikrintas didesnis patikimumas ir ilgaamžiškumas.
5. Specialios konstrukcijos sėdynės
Ši kategorija apima įvairius unikalius dizainus, pritaikytus konkretiems poreikiams ir sąlygoms:
(a) Iš vidaus / iš išorės reguliuojama sėdynė
(b) Silfono lizdas
(c) Tepalo įpurškimo lizdas
(d) Dvigubo veikimo sėdynė
(e) Kombinuota sėdynė
• Iš vidaus reguliuojama sėdynė:Naudojama vidinė reguliavimo veržlė, skirta reguliuoti sandarinimo specifinį slėgį tarp lizdo ir rutulio, todėl nėra išorinių nuotėkio taškų.
• Išoriškai reguliuojama sėdynė:Naudojamas išorinis srieginis kamštis, kuriuo paspaudžiamas pleištas, teleskopinė įvorė perkeliama taip, kad būtų sureguliuotas specifinis sandarinimo slėgis nuo sėdynės iki rutulio.
• Silfoninis sėdynės laikiklis:Paprastai privirinama (elektronpluoščiu arba TIG) prie lizdo ir kreipiamosios įvorės. Konstrukcija turi užtikrinti, kad lizdo sandarinimo centras būtų mažesnis už silfono vidutinį skersmenį. Užtikrina patikimą sandarinimą, didelį elastingumo kompensavimo diapazoną ir 3D lankstumą.
• Riebalų įpurškimo lizdas:Siekia pagerinti sandarumą, sumažinti trintį / nusidėvėjimą, pailginti tarnavimo laiką ir užkirsti kelią lizdo gedimams / gaisrams. Turi riebalų įpurškimo angas.Pastaba: Riebalų įpurškimas pirmiausia yra pagalbinis ir netaikomas visuotinai.
Dvigubo veikimo vožtuvo lizdas: kai kamera „N“ gauna valdymo slėgį, lizdas prisispaudžia prie rutulio, kad užsandarintų. Kai kamera „M“ gauna slėgį ir „N“ išleidžia orą, lizdas susitraukia, sumažindamas kontaktą, dilimą, trintį ir darbinį sukimo momentą. Idealiai tinka aukšto / vidutinio slėgio, didelio skersmens rutuliniams vožtuvams.
• Kombinuota sėdynė:Sujungia spyruokliniu būdu sumontuotą lizdą (pirminį sandariklį) su stūmoklinio tipo lizdu (kuris užtikrina papildomą sandarinimą, kai taikomas valdymo slėgis).
Metalinių rutulinių vožtuvų lizdai
Metalinių sandariklių rutulinių vožtuvų lizdai pagaminti iš metalo arba kompozicinių medžiagų, kad būtų užtikrintas didesnis atsparumas temperatūrai, slėgiui, dilimui ir korozijai, dažnai pasižymi didesniu nuotėkio greičiu nei minkšti sandarikliai, tačiau yra būtini esant sunkioms eksploatavimo sąlygoms.
1. Nerūdijančio metalo sėdynė
Pagaminta nusodinant kietojo lydinio (pvz., stelito, volframo karbido) sluoksnį ant metalinio pagrindo suvirinimo būdu (6 pav.). Turi elastingą uodegos lizdą, kuris žymiai sumažina sandarinimo paviršių trintį ir pažeidimus eksploatacijos metu.
2. Daugiasluoksnis sandarinimo lizdas
Sukonstruota pakaitomis sluoksniuojant kelis nerūdijančio plieno lakštus ir plonus grafito lakštus, o tada juos specialiai apdorojant valcavimo būdu (7 pav.). Ši unikali konstrukcija užtikrina išskirtinį našumą esant aukštai temperatūrai ir slėgiui.
3. Tuščiavidurio vamzdžio sandariklio lizdas
Turi vidines ir išorines įvores su nerūdijančio plieno vamzdžio šerdimi (8 pav.). Sandarinimas priklauso nuo tuščiavidurio vamzdžio deformacijos sukuriamos elastinės jėgos, kuri sandariai prispaudžia lizdą prie rutulio.
4. Besisukanti sėdynė
Unikali konstrukcija (9 pav.), kai vožtuvo veikimo metu lizdas sukasi aplink kanalo ašį. Dantys, tolygiai išdėstyti aplink lizdo perimetrą, kiekvieną kartą, kai rutulys užsidaro, palaipsniui pasisuka (vienu dančiu). Tai užtikrina tolygų apskritiminį nusidėvėjimą, optimizuoja našumą ir pailgina tarnavimo laiką.
KritinisVožtuvų lizdų medžiagos
Specialios polimerinės medžiagos
Užtikrina puikų sandarumą, mažą trintį ir atsparumą chemikalams nustatytose temperatūros / slėgio ribose.
• PTFE (politetrafluoretilenas – F4):Žinomas dėl išskirtinio atsparumo karščiui / šalčiui (nuo -250 °C iki +260 °C), nelimpančių savybių, mažos trinties (μ~0,05) ir cheminio inertiškumo (atsparus stiprioms rūgštims, šarmams, oksidatoriams). Atlaiko ~5 MPa apkrovą.
• PCTFE (polichlorotrifluoretilenas – F3):Pasižymi dideliu stiprumu, kietumu, matmenų stabilumu, neteka šaltuoju būdu. Temperatūros diapazonas: nuo -195 °C iki +120 °C. Atsparus karštoms neorganinėms rūgštims, šaltiems druskos tirpalams / oksidatoriams ir daugumai organinių medžiagų kambario temperatūroje.
• FEP (perfluoro(etilenpropilenas) – F46):Platus temperatūrų diapazonas (nuo -85 °C iki +205 °C) pasižymi PTFE tipo cheminiu stabilumu (atsparus rūgštims, šarmams, alkoholiams, ketonams). Vidutinis tankis, šilumos laidumas ir plėtimasis.
• Poliamidas (nailonas 1010–N1010):Didelis tempiamasis stipris, smūginis atsparumas, atsparumas dilimui ir savaiminis tepimas kambario temperatūroje. Maža trintis (μ~0,03), tankis ~1,5 g/cm³. Atsparus silpnoms rūgštims / šarmams, bendriesiems tirpikliams ir alyvoms.
• PPL (Para polifenilenas):Pasižymi puikiu atsparumu aukštai temperatūrai, cheminei korozijai, savaiminiu tepimu. Tankis ~2 g/cm³, plėtimasis ~5,1 × 10⁻⁵/°C, kietumas ~80 HS. Atsparus sieros rūgščiai, HF, stipriems šarmams. Puikus atsparumas spinduliuotei, trinties koeficientas μ~0,13.
• PEEK (polieterketonas):Suderinamas termoreaktyviam plastikui būdingas karščio/cheminis stabilumas su termoplastinio apdorojamumo savybėmis. Nuolatinis naudojimas >240 °C (iki >300 °C su stiklo pluoštu). Atsparus daugumai neorganinių tirpiklių ir ilgalaikiam garų poveikiui (200–260 °C).
• PI (poliimidas):Pažangus aukštos temperatūros plastikas ilgalaikiam naudojimui ore (nuo -240 °C iki +260 °C). Puiki elektrinė izoliacija, atsparumas dilimui, atsparumas spinduliuotei ir mechaninės savybės. Atsparus praskiestoms rūgštims / organiniams tirpikliams kambario temperatūroje. Venkite stiprių oksidatorių / rūgščių ir ilgalaikio panardinimo į vandenį.
Metalinės sandarinimo medžiagos
Pasirinkta ekstremalioms sąlygoms: didelis kietumas, tinkami kietumo skirtumai tarp paviršių, padidintas atsparumas dilimui dėl paviršiaus grūdinimo.
• Chromo pagrindo kietieji lydiniai (pvz., stelitas)
• Kobalto pagrindu pagaminti kietieji lydiniai (pvz., Tribaloy)
• Nikelio lydiniai (pvz., Inconel, Hastelloy)
• Volframo karbidas (WC)
• Nerūdijantys plienai (pvz., 316, 17-4PH, 440C – dažnai grūdinti) (palyginimui žr. 1 lentelę)
Išvada: pagrindinės išvados apie rutulinių vožtuvų lizdus ir sandariklius
• Sandarinimo žiedas:Turi pasižymėti dideliu stabilumu, mažu trinties koeficientu, puikiu atsparumu senėjimui ir išskirtinėmis sandarinimo savybėmis.
• Vožtuvo lizdas:Reikalingas pakankamas stiprumas ir standumas. Tarpo konstrukcija yra labai svarbi norint išlaikyti formą esant slėgiui. Turi būti atspari deformacijai.
• Metalinės sėdynės:Privalo užtikrinti išskirtinį našumą ekstremaliomis sąlygomis: aukštoje temperatūroje, aukštame slėgyje, stiprioje korozijoje, kriogeninėse sąlygose. Svarbiausi reikalavimai apima beveik nulinį nuotėkį, ilgą tarnavimo laiką, priešgaisrinės saugos sertifikatą (API 607/6FA) ir išskirtinis atsparumas slėgiui / dilimui.
Naršykite „Premium“Rutulinis vožtuvasSprendimai, sukurti sudėtingiausioms jūsų reikmėms.
Įrašo laikas: 2025 m. liepos 12 d.