A kriogén szelepek és a nem{0}}kriogén szelepek közötti különbség főként az alkalmazandó hőmérsékleti környezetük eltéréséből adódik. A kriogén szelepeket jellemzően -40 fokos és az alatti hőmérsékleten, míg a nem-kriogén szelepeket normál-hőmérsékleten vagy közepes---magas hőmérsékleten (-10 fok felett) használják. Anyaguk, szerkezetük, tömítési teljesítményük, működésük és alkalmazásuk tekintetében kifejezetten megkülönböztethetők:
1. Alkalmazandó hőmérsékleti és magkövetelmények
Kriogén szelepek: Rendkívül alacsony, -40 és -270 fok közötti hőmérsékletekre tervezték (pl. folyékony nitrogén -196 fok, cseppfolyósított földgáz -162 fok). Alapvető követelményük a szerkezeti stabilitás és a megbízható tömítés fenntartása alacsony hőmérsékleti körülmények között, miközben elkerüli az alacsony hőmérséklet hatását az üzembiztonságra.
Nem{0}}kriogén szelepek: Alkalmas normál hőmérsékleten (-10 foktól 120 fokig) vagy közepestől magas és magas hőmérsékletig (120 fok felett), például gőz- és forróolajos rendszerekben. Nincs szükség olyan problémákra, mint az anyag ridegsége vagy az alkatrészek alacsony hőmérséklet miatti zsugorodása; ehelyett a hangsúly a szilárdsági és alapvető tömítési követelményeknek való megfelelésén van a megfelelő hőmérsékleteken.
2. Anyagválasztás: Az alacsony hőmérsékleti -hőmérsékletű ridegséggel szembeni ellenállás kulcsfontosságú
Az alacsony hőmérséklet a legtöbb anyag „törékennyé” válását okozhatja (ezt a jelenséget alacsony-hőmérsékletű ridegségnek nevezik), a nem-fémes anyagok pedig megkeményedhetnek vagy megrepedhetnek. Így az anyagválasztás a legalapvetőbb különbség a két szeleptípus között:
Kriogén szelepek:
Szeleptest/motorháztető: A kiváló alacsony hőmérsékletű-szilárdságú anyagok kötelezőek. Az ausztenites rozsdamentes acélok (pl. 304, 316) előnyben részesítendők, mert még -196 fokon is megtartják szívósságukat anélkül, hogy alacsony hőmérsékleten{12}}törékenyek lennének. Rendkívül alacsony hőmérsékleten (pl. -269 fokos folyékony hélium) titánötvözetek vagy nikkelalapú ötvözetek használhatók.
Tömítő elemek: A nem-fém tömítésekhez alacsony-hőmérsékletnek-álló anyagokat (pl. módosított politetrafluor-etilént, perfluor-éter O-gyűrűket) kell használniuk, hogy megakadályozzák az alacsony hőmérsékleten történő keményedés okozta szivárgást. A fémtömítések, például a rézötvözetből vagy rozsdamentes acélból készült tömítések kompenzálják a zsugorodást az "alacsony hőmérsékletű-előfeszítés révén".
Szelepszár: A rozsdamentes acél vagy csapadék{0}}edzett rozsdamentes acél a deformáció vagy az alacsony hőmérsékleten történő törés megelőzésére szolgál.
Nem{0}}kriogén szelepek:
Szeleptest/motorháztető: Olyan anyagok használhatók, mint az öntöttvas, öntött acél (pl. WCB) és szénacél. Ezek az anyagok költséghatékonyak-, és kellő szilárdságúak normál vagy közepes---magas hőmérsékleten, de alacsony hőmérsékleten törékennyé válnak és megrepednek, így alkalmatlanok alacsony hőmérsékletű alkalmazásokra.
Tömítő elemek: Elegendő a közönséges gumi (pl. nitrilkaucsuk, EPDM) vagy a hagyományos politetrafluor-etilén, mivel normál hőmérsékleten megfelelnek a szükséges rugalmasságnak és tömítőképességnek.
Szelepszár: Szénacélt, króm{0}}molibdénacélt stb. használnak. Közepes---magas-hőmérsékletű forgatókönyvek esetén a hangsúly az anyag magas hőmérsékletű-szilárdságán van.
3. Szerkezeti tervezés: Célzott megoldások az alacsony hőmérsékletű{1}} kihívásokra
Az alacsony-hőmérsékletű közeg az alkatrészek zsugorodását okozhatja, és el kell kerülni a "hidegveszteséget" (az alacsony-hőmérsékletű közeg elpárologtatását a hőelnyelés miatt). Ezért a kriogén szelepek szerkezete összetettebb:
Speciális kialakítások kriogén szelepekhez:
Hosszú{0}}nyak szerkezete: A motorháztetőt hosszú nyakkal (100–300 mm hosszú) tervezték, hogy az olyan működési elemeket, mint a kézikerekek és a tömszelencék az alacsony-hőmérsékletű zónától elkülönítse. Ez nemcsak megakadályozza a kezelőket a fagyástól, amikor az alacsony hőmérsékletű részekkel érintkezik, hanem csökkenti a hideg átjutását a szelepszáron keresztül a szabadba (elkerülve a külső fagyot vagy jegesedést, amely befolyásolhatja a működést).
Zsugorodásgátló-kompenzáció: A szelepház és a motorháztető közötti összekötő csavarok előfeszítettek, hogy megakadályozzák a tömítőfelület kilazulását és szivárgását, amelyet az alkatrészek alacsony hőmérsékleten történő zsugorodása okoz. Egyes tömítőfelületek "rugalmas kompenzációs szerkezetekkel" vannak kialakítva (pl. harmonikatömítések), hogy ellensúlyozzák a zsugorodás hatását.
Anti-kavitáció és áramlásvezetés: Az alacsony-hőmérsékletű folyadékok (pl. LNG) fojtás közben hajlamosak a párologtatásra (villanó párolgás). A szelep belső áramlási csatornájának simának kell lennie, hogy elkerülje a turbulencia okozta kavitációs károsodást a tömítőfelületen.
An-antisztatikus kialakítás: A statikus elektromosságot fém alkatrészeken keresztül vezetik (pl. vezető rugók a szelepszár és a szeleptest között), hogy megelőzzék az alacsony hőmérsékletű gyúlékony és robbanásveszélyes közegben (pl. LNG) történő statikus felhalmozódás okozta veszélyeket.
Nem{0}}kriogén szelepekhez készült kialakítás:
Nincs szükség hosszú{0}}nyakszerkezetre, és a szeleptest közvetlenül csatlakoztatható a működő alkatrészekhez.
A tömítés a csavarok hagyományos előfeszítésén alapul, és nincs szükség alacsony{0}}hőmérsékletű zsugorodás kompenzációra.
A közepes---magas-hőmérsékletű szelepek a "magas-hőmérsékletnek-álló tömítésre" összpontosíthatnak (pl. fémgrafit tömítések használatával), de nem igényelnek tervezési szempontokat a "hidegveszteség" miatt.
4. Tömítési teljesítmény: Szigorúbb követelmények alacsony hőmérsékleten
Kriogén szelepek: A legtöbb kriogén közeg (pl. LNG, folyékony oxigén) gyúlékony, robbanásveszélyes vagy mérgező. A szivárgás a párolgás miatt gyors térfogat-bővülést okozhat (pl. az LNG térfogata 600-szorosára tágulhat ki szivárgás után), ezért a "zéró szivárgást" kell elérni. Egyes szelepek "harmonikus tömítéseket" (fém harmonikát a szelepszár és a szeleptest között) használnak, hogy megakadályozzák a hagyományos tömítések alacsony hőmérsékleten történő meghibásodását.
Nem{0}}kriogén szelepek: A tömítési követelmények a közegtől függenek. Például a csapvízszelepek minimális szivárgást tesznek lehetővé, a gőzszelepeknek pedig csökkenteni kell a szivárgást, de nem igényelnek „nulla szivárgást”. Általában tömítést (pl. azbeszt, grafit) vagy közönséges O-gyűrűket használnak a követelmények teljesítése érdekében.
5. Üzemeltetés és karbantartás: Alkalmazkodás alacsony hőmérsékletű környezethez
Kriogén szelepek:
A kezelőelemeket (pl. kézikerekek, működtetők) a hosszú-nyakú szerkezeten keresztül távol tartják az alacsony-hőmérsékletű zónától, hogy elkerüljék a fagyást és az elakadást.
Rendszeres "hideg meghúzás" szükséges: Alacsony-hőmérsékletű működés után az alkatrészek zsugorodása a csavarok kilazulását okozhatja, ami újbóli-meghúzást igényel.
Alacsony-hőmérsékletű kenőanyagokat (pl. szilikon-alapú zsírt) kell használni, mivel a hagyományos kenőolaj alacsony hőmérsékleten megszilárdul és tönkremegy.
Nem{0}}kriogén szelepek:
Nincsenek alacsony{0}}hőmérsékletre vonatkozó korlátozások a működésre, és a kenéshez normál motorolaj vagy -zsír használható.
A karbantartás középpontjában a közepes-korrózió (pl. savas-lúgos környezetben) vagy a magas-hőmérsékletű öregedés (pl. gumitömítések cseréje) áll, és nincs szükség az alacsony-hőmérsékletű-problémák kezelésére.
6. Alkalmazási forgatókönyvek
Kriogén szelepek: Kizárólag alacsony-hőmérsékletű közegrendszerekben, például LNG-tároló tartályokban és csővezetékekben, folyékony nitrogén/folyékony oxigén szállításában és űrhajózási alacsony hőmérsékletű{1}}kísérleti berendezésekben használatos.
Nem{0}}kriogén szelepek: Lefedi a legtöbb hagyományos forgatókönyvet, beleértve a csapvízvezetékeket, az ipari gőzrendszereket, a forró olaj szállítását és a közönséges gázvezetékeket.
NSV szelepek piaca:
vegye fel a kapcsolatot
E{0}}mail:info@nsvvalve.com
Puyi Road, Sanqiao Industrial Zone, Oubei Street, Yongjia County, Zhejiang, Kína
