Vlastnosti kryogenního kulového ventilu z kované oceli a výběr struktury

Kryogenní kulový ventil z kované oceli je vhodný pro systém řízení zařízení pro skladování a přepravu kryogenních kapalin. Má vlastnosti flexibilního spínače a spolehlivého těsnění. Může být také použit pro systémy řízení pro jiná nízkoteplotní a kryogenní média. Normální teplotní uzavírací ventil znamená, že pracovní teplota média je mezi -40 a +500 stupni a materiál tělesa ventilu je také odlišný. Nízkoteplotní uzavírací ventil se týká hlavně uzavíracího ventilu v nízkoteplotním systému kapalného média s teplotou média -196~-150 stupňů.

Kryogenní kulové ventily z kované oceli, zejména ultranízkoteplotní ventily, mají extrémně nízké provozní teploty. Při navrhování tohoto druhu ventilu, kromě dodržování obecných zásad konstrukce ventilu, existují také některé speciální inovace.

1. Konstrukce kryogenního ventilu

Podle podmínek použití má konstrukce kryogenních ventilů následující požadavky:

1) Ventil by měl mít schopnost pracovat po dlouhou dobu v nízkoteplotním médiu a okolní teplotě.

2) Ventil by se neměl stát významným zdrojem tepla pro kryogenní systém. Je to proto, že příliv tepla nejen snižuje tepelnou účinnost, ale pokud je přítok příliš velký, vnitřní tekutina se rychle odpaří, což způsobí abnormální nárůst tlaku a způsobí nebezpečí.

3) Nízkoteplotní médium by nemělo mít škodlivý vliv na činnost ručního kola a těsnící výkon těsnění.

4) Sestava ventilu v přímém kontaktu s kryogenním médiem by měla mít konstrukci odolnou proti výbuchu a ohni.

5) Sestavy ventilů, které pracují při nízkých teplotách, nelze mazat, proto je třeba přijmout konstrukční opatření, aby se zabránilo poškrábání třecích částí.

2. Výběr materiálu konstrukce kryogenního ventilu

1. Hlavní materiál kryogenního ventilu

(1) Faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru hlavního materiálu Z metalografického uvažování kromě austenitické oceli, mědi, hliníku atd. s plošně centrovanou kubickou mřížkou bude mít obecná ocel nízkou teplotu při nízké teplotě. Křehkost, čímž se snižuje pevnost a životnost ventilu.

Při výběru hlavního materiálu nejprve zvolte materiál vhodný pro práci při nízké teplotě. Hliník nebude vykazovat nízkoteplotní křehkost při nízkých teplotách, ale protože tvrdost hliníku a hliníkových slitin není vysoká, hliníkový těsnicí povrch má špatnou odolnost proti opotřebení a odolnost proti poškrábání, takže existují určitá omezení pro jeho použití v nízkoteplotních ventilech . Volitelné pro ventily malého průměru.

Materiály, které pracují při nízkých teplotách, musí zajistit své vlastnosti při nízkých teplotách, především proto, aby byla zajištěna jejich rázová houževnatost za studena. Vnitřní části ventilu musí být správně vybrány, aby měl dostatečnou pevnost proti rázu za studena, aby nedošlo k prasknutí. C a Cr legovaná ocel rychle ztrácí svou rázovou houževnatost, když je nižší než -20 ℃, takže provozní teplota je omezena na -30 ℃ a -50 ℃. Niklovou ocel s 3,5 % Ni lze použít do -100 °C a niklovou ocel s 9 % Ni lze použít do -192 °C. Austenitická nerezová ocel, nikl, Monel, Hastelloy, titan, hliníková slitina a bronz lze použít ke snížení teplot (-273°C).

1) Minimální provozní teplota ventilu;

2)Mechanické vlastnosti požadované kovovými materiály pro udržení pracovních podmínek při nízkých teplotách, zejména rázová houževnatost, relativní prodloužení a strukturální stabilita;

3) V případě nízké teploty a bez mazání olejem má dobrou odolnost proti tření;

4) Má dobrou odolnost proti korozi;

5) Při použití svařovacího spojení je třeba vzít v úvahu také svařovací výkon materiálu.

(2) Výběr materiálů pro těleso ventilu, víko ventilu, sedlo ventilu a kotouč ventilu (vrata)

Princip výběru materiálů těchto hlavních částí je zhruba: feritická ocel by měla být použita, když je teplota vyšší než -100 ℃; austenitická ocel by měla být použita, když je teplota nižší než -100 ℃; měď a hliník lze použít pro nízkotlaké ventily a ventily malého průměru. A další materiály.

Při návrhu vybírejte vhodné materiály podle nejnižší provozní teploty.

(3) Materiál dříku ventilu a upevňovacích prvků

1. Když je teplota vyšší než -100 ℃, materiál dříku ventilu a šroubu musí být Ni, Cr-Mo a další legované oceli, po náležitém tepelném zpracování, aby se zlepšila pevnost v tahu a zabránilo se kousnutí závitu. Když je teplota nižší než -100 ℃, je vyrobena z austenitické nerezové oceli odolné proti kyselinám. Ocel 18-8 odolná vůči kyselinám má však nízkou tvrdost, což způsobí vzájemné poškrábání dříku ventilu a těsnění, což má za následek netěsnosti na těsnění. Povrch dříku ventilu proto musí být pokoven tvrdým chromem (tloušťka povlaku je 0,04-0,06 mm), nebo nitridován a nikl-fosfor pokoven pro zlepšení povrchové tvrdosti. Aby se zabránilo zadření matice a šroubu, je matice obecně vyrobena z Mo oceli nebo Ni oceli a povrch závitu je potažen sirníkem molybdeničitým.

2. Výběr kryogenních těsnění ventilů a ucpávkových materiálů: Jak teplota klesá, fluorový plast se značně smršťuje, což sníží těsnicí výkon a snadno způsobí netěsnosti. Azbestové plnivo nemůže zabránit úniku propustnosti. Pryž má bobtnavé vlastnosti vůči zkapalněnému zemnímu plynu a nelze ji používat při nízkých teplotách. Při konstrukci kryogenních ventilů na jedné straně konstrukční řešení zajišťuje, že ucpávka je blízko okolní teplotě. Například konstrukce krytu ventilu s dlouhým hrdlem se používá k oddělení ucpávkové krabice