Projektne zahteve za kriogenske ventile

• Glede na pogoje uporabe ima konstrukcija kriogenega ventila naslednje zahteve:

1. Ventil mora biti sposoben dolgo časa delovati pri nizkotemperaturnih medijih in pri sobni temperaturi. Splošna življenjska doba je 10 let ali 3000 do 5000 ciklov.
2. Ventil ne sme postati pomemben vir toplote v nizkotemperaturnem sistemu. To je zato, ker dotok toplote ne le zmanjša toplotno učinkovitost, ampak povzroči tudi hitro izhlapevanje notranje tekočine, če je dotoka preveč, kar povzroči nenormalno povečanje tlaka in povzroči nevarnost.
3. Nizkotemperaturni mediji ne smejo imeti škodljivih učinkov na delovanje ročnega kolesa in učinkovitost tesnjenja embalaže.
4. Ventilski sklopi, ki so v neposrednem stiku z nizkotemperaturnimi mediji, morajo imeti protieksplozijsko in ognjevarno strukturo.
5. Sklopov ventilov, ki delujejo pri nizkih temperaturah, ni mogoče mazati, zato je treba izvesti strukturne ukrepe, da preprečite praske na tornih delih.

• Dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri izbiri glavnega materiala ohišja kriogenskega ventila, vključujejo naslednje zahteve:

Najnižja delovna temperatura ventila.

Kovinski materiali ohranjajo mehanske lastnosti, potrebne za delovne pogoje pri nizkih temperaturah, zlasti udarno žilavost, relativno raztezko in strukturno stabilnost.

Material ima zadostno udarno trdnost pri nizkih temperaturah.

Materiali imajo različne lastnosti hladnega krčenja.

Ima dobro odpornost proti obrabi pri nizkih temperaturah in pogojih mazanja brez olja.

Ima dobro odpornost proti koroziji.

Pri uporabi varjenja je treba upoštevati tudi varilno zmogljivost materiala.

Načela izbire materialov, kot so ohišje, pokrov ventila, sedež ventila in kolut ventila za glavne komponente kriogenega ventila, so: feritno jeklo se uporablja, ko je temperatura višja od {{0}} stopinj; avstenitno jeklo se uporablja, ko je temperatura nižja od -100 stopinj, nizkotlačni ventili in ventili majhnega premera pa so lahko izdelani iz materialov, kot sta jeklo in aluminij. Izbira materialov za stebla ventilov in pritrdilne elemente: Ko je temperatura višja od -100 stopinj, so stebla ventilov in vijaki izdelani iz legiranega jekla, kot je Ni, Cr-Mo itd., in so ustrezno toplotno obdelani za izboljšanje natezna trdnost in preprečevanje ugriza niti; Ko je temperatura pod -100 stopinjami, je izdelan iz avstenitnega nerjavečega jekla, odpornega na kisline. Hkrati mora biti steblo ventila trdo kromirano (debelina prevleke 0.04mm~0.06mm) ali nitrirano za izboljšanje trdote površine. Da se matice in vijaki ne zataknejo, so matice običajno izdelane iz jekla Mo ali Ni jekla, površina navoja pa je prevlečena z molibdenovim disulfidom. Tesnila za nizkotemperaturne ventile morajo imeti zanesljive lastnosti tesnjenja in obnovitve pri normalni temperaturi, nizki temperaturi in temperaturnih spremembah. Ker se tesnilni materiali pri nizkih temperaturah strdijo in zmanjšajo plastičnost, je treba izbrati tesnilne materiale z majhnimi spremembami delovanja. Ko je delovna temperatura -200 stopinj in najvišji nizkotemperaturni delovni tlak 3 MPa, se uporablja azbestna gumijasta plošča iz belega azbesta z dolgimi vlakni. Ko je delovna temperatura -200 stopinj in je največji delovni tlak 5 MPa, se uporablja spiralno navito tesnilo iz na kisline odpornega jeklenega traku, obloženega z azbestom, ali spiralno navito tesnilo iz politetrafluoroetilenskega jeklenega traku, odpornega na kisline. Navita tesnila iz ekspandiranega grafita in kislinsko odpornega jekla so idealna za nizkotemperaturne ventile pri -200 stopinjah. Pri izbiri tesnila za kriogenske ventile je treba upoštevati nizkotemperaturne značilnosti tesnila. Na splošno se v kriogenih ventilih uporablja impregnirana embalaža V-tipa iz politetrafluoroetilena.

• Strukturna zasnova kriogenih ventilov ima naslednje osnovne zahteve:

1. Uporabite telo ventila, ki lahko popolnoma prenese raztezanje in krčenje zaradi temperaturnih sprememb, struktura sedeža ventila pa se ne bo deformirala zaradi temperaturnih sprememb.
2. Uporabite strukturo pokrova ventila z dolgim ​​vratom, ki lahko zaščiti polnilno škatlo. Glavni namen uporabe te strukture je zmanjšati toploto v prenosni napravi in ​​preprečiti, da bi steblo ventila in zgornji deli pokrova ventila zmrznili in zmrznili zaradi prekomernega hlajenja polnilne škatle. Prepričajte se, da je temperatura polnilne škatle na 0 stopinjah nad
3. Uporabite disk ventila, ki lahko ohrani zanesljivo tesnjenje ne glede na temperaturne spremembe. Na primer, zaporni ventili uporabljajo elastična vrata ali odprta vrata; zaporni ventili uporabljajo ploščate sedeže ventilov, igelni ventili pa ventilske diske v obliki čepa.
4. Sprejmite zgornjo tesnilno strukturo. Kriogeni ventili morajo na splošno imeti tesnilno strukturo. Zgornja tesnilna površina je na splošno prekrita s kobalt-krom-volframovim karbidom in nato brušena po zaključku.
5. Uporabite površinsko strukturo iz kobalt-kroma-volframovega karbida za tesnilno površino sedeža ventila in diska ventila (zaporna plošča).
6. Opomba: mehka tesnilna struktura ima velik raztezni koeficient in postane krhka pri nizkih temperaturah, zato je primerna samo za kriogene ventile s temperaturami nad -70 stopinjami, politrikloretilen pa se lahko uporablja za kriogene ventile s temperaturami do 162 stopinj . Kriogeni ventili lahko sprejmejo tudi valovito tesnilno strukturo brez embalaže.
7. Uporabite luknje za razbremenitev tlaka, da preprečite nenormalen dvig tlaka. Lokacija luknje za razbremenitev tlaka je odvisna od strukture ventila, nekatere so na ohišju ventila, nekatere pa na zaporni plošči. Na ventil je mogoče namestiti tudi odvodno cev ali namestiti varnostni ventil za izpust nenormalno visokega tlaka.