Çekirdek Tanımı ve Sızdırmazlık Prensibi
Kama kapısı, kama diski ile valf yuvası contası arasındaki mekanik bir kama ile kapatılır. Tipik bir tek taraflı zorla conta yapısıdır. Çekirdek tasarım prensibi, yüksek ve düşük basınç koşullarında güvenilir sızdırmazlık sağlamak amacıyla yardımcı sızdırmazlık yükünü arttırmak için kama diskinin geometrik özelliklerinden (kama açısı, koniklik vb.) faydalanmaktır. Paralel çift diskli yapıyla karşılaştırıldığında kama kapısı, kompakt yapıya ve kontrol edilebilir çalışma torkuna sahip, tek-taraflı bir kama kuvvetiyle kapatılabilir.
Kamalı Koltuk Montaj Mekanizması
Mekanik Kama Prensibi
Kama kapısının temel tasarım ilkesi, kama açısının geometrisinde yatmaktadır (tipik olarak 5 derece -15 derece). Sürgülü disk kapatıldığında, kama açısı dikey bir aşağı doğru kuvvet bileşeni oluşturarak, sürgü diskini valf yuvası contasıyla yakın temasa zorlar. Kama açısı ne kadar küçük olursa, kama kuvveti de o kadar güçlü olur, ancak bunun çalışma torku ile dengelenmesi gerekir. Örneğin, 5 derecelik bir kama açısı, daha yüksek bir sızdırmazlık basıncı oranı sağlar ancak daha büyük bir kapatma torku gerektirir; 15 derecelik bir kama açısının çalıştırılması daha kolaydır ancak nispeten daha düşük bir sızdırmazlık basıncı oranına sahiptir. Tianjin Kaiweis Valve Manufacturing Co., Ltd.'nin teknik belgelerine göre şirketin ürünlerinin kama açısı tasarım aralığı, sızdırmazlık performansını ve çalışma verimliliğini dengelemek için 8 ila -12 derece arasında sıkı bir şekilde kontrol ediliyor.
2.Malzeme Eşleştirme
- Sert Mühür (metal-to-metal): Ra0,4 mikrondan küçük veya ona eşit hassas taşlama yüzey pürüzlülüğüne sahip tungsten krom kobalt kaplama. Olam Valve Technology Co., Ltd.'nin örnek olay incelemesi, Stellite HRC'nin 45 sertlik veya buna eşit, %300 aşınma direncine sahip ve yüksek sıcaklık ve basınç koşulları için uygun olduğunu (550 dereceye eşit veya daha az) göstermektedir.
- Yumuşak Sızdırmazlık (metalden -metal olmayana): PTFE/grafit kompozit contalar, elastik deformasyon nedeniyle mikro gözeneklerle doldurulur. PTFE örgülü salmastranın sıkıştırma oranı %15 - %25, geri tepme oranı %85'e eşit veya daha büyük, uygulanabilir sıcaklık aralığı 200 dereceye eşit veya daha az. Grafit contalar 80 W/ (m·K) termal iletkenliğe, güçlü bir termal genleşme dengeleme kapasitesine sahiptir ve düşük sıcaklık veya döngü koşulları için uygundur.
Kılavuzun yapısı
Kesin ve hassas bir kama yönü sağlamak için, disk kılavuz rayı kapı diskinin yatay sapmasını sınırlar ve bükülme önleyici gövde, gövdenin dönüşünün sızdırmazlık yüzeyinin yanlış hizalanmasına neden olmasını engeller. Örneğin, belirli bir kamalı sürgülü vana türü, sürgülü diskin yatay sapmasını ± 0,05 mm'de tutan ve sızıntı riskini büyük ölçüde azaltan çift kılavuzlu oluk tasarımına sahiptir.
Medya baskısının Sızdırmazlık Performansına Etkisi
Pozitif Sızdırmazlık Mekanizması
Dielektrik basınç kapının üst yüzeyine etki eder ve kapı bir kama yapısı aracılığıyla dikey bir sızdırmazlık kuvvetine dönüştürülür. Deneysel veriler, 10 MPa'lık bir orta basıncın, yaklaşık 3-5 MPa'lık ek bir sızdırmazlık basıncı üretebildiğini ve bunun da "kendini güçlendiren" bir sızdırmazlık etkisi sağladığını göstermektedir. Teknik tartışma yoluyla, pozitif sızdırmazlık koşulları altında sızdırmazlık basıncının orta basınçla doğrusal ve pozitif ilişkili olduğunu gösteren bir basınç dönüşüm modeli oluşturulmuştur. Ters Mühür Sınırlamaları
Giriş contasının basınç oranı kama kuvvetine bağlıdır ve dielektrik basınç ters çevrildiğinde sızıntıya neden olmak kolaydır. Fujian Detsen Valve Co., Ltd. test verileri, metal conta kama kapısı sızıntı oranının ters çevrilmiş durumda 0,1 mm3/s'ye ulaşabileceğini, ters çevrilmiş durumdaki 0,01 mm3/s'den önemli ölçüde daha yüksek olduğunu göstermektedir.
Basınç-Dengeli Tasarım
Çift contalı uç yapısı: Medya basıncının kendi kendine dengelenmesi sayesinde sızıntı oranı 0,01 mm3/s'nin altına düşürüldü-. Örneğin, belirli bir çift-yüzeyli sızdırmaz kama sürgülü vana türü, tek-sızdırmaz uçlu yapıya kıyasla 10 MPa'da ters sızıntıda %90'lık bir azalmaya sahiptir.
Disk yay yardımcı contası: Disk yay tertibatı, basınç dalgalanmalarını telafi etmek için sabit bir ön yük (tipik olarak 5-10 N/mm2) sağlar. Bazı yay destekli contalı valfler, ± 2 MPa'da 0,005 mm3/s'ye eşit veya daha az olan sabit bir sızıntı oranını korur.
GİRİŞ Farklı Malzemelerin Sızdırmazlık Yüzeylerindeki Farklılıklar Prensibi
Metal Sert Mühür
Stellite kobalt kaplama, mekanik deformasyonla ve mikro-dışbükey yüzeylerle birbirine kenetlenerek kapatılır. Uygulanabilir sıcaklık aralığı 550 dereceye eşit veya daha azdır. Aşınma direnci 45 sertliğe eşit veya daha büyük, korozyon direnci, buhar, yüksek sıcaklıktaki yağ vediğer medya.
-Metalik olmayan yumuşak conta
- PTFE örgülü salmastra: Sıkıştırma oranı %15-%25, geri tepme oranı %85'e eşit veya daha büyük, su ve hava gibi nötr ortamlar için uygundur (200 dereceden az veya eşit).
- Grafit conta: Isı iletkenliği 80 W/(m.K), yüksek ısıl genleşme dengelemesi, kriyojenik sıvı nitrojen (-196 derece) veya kızgın yağ boru hatları için uygundur.
Kompozit sızdırmazlık yapısı
304L + PTFE çift-katmanlı contayı kullanın: metal katman destek sağlar, metal olmayan-katman ise sızdırmazlık sağlar. Aşındırıcı ortamlar ve yüksek sıcaklık koşullarının birleşimi için uygundur. Grafit-paslanmaz çelik spiral sargılı conta: Ultra-yüksek basınçlı hidrojen boru hatları gibi daha zorlu uygulamalar için sızıntı oranı 1×10−4Pa·m3/s'ye eşit veya daha az (helyum testi). Changzhou Karls Fluid Control Equipment Co., Ltd.'nin vaka çalışması, kompozit contasının 15 MPa basınçta sıfır sızıntıyı koruduğunu gösteriyor.
Uygulama Senaryoları ve Seçim Önerileri
Yüksek-basınçlı uygulamalar
Tasarım basıncı 16 MPa'ya kadar olan sert contaları kaplamak için tungsten krom ve kobalt alaşımları tercih edilir. Örneğin, bir nükleer enerji santralinin 16 MPa-dereceli kamalı sürgülü vana kullanan ana besleme suyu boru hattı, 10 yıldır sızıntı-sızdır.
CryoUygulamaları
PTFE yumuşak contalar -196 derecede çalışan sıvı nitrojen boru hatları için uygundur. Doğrusal genleşme katsayısı (yaklaşık 10−4/derece) sızdırmazlık boşluklarını telafi eder. Kriyojenik bir depolama tankı projesinde, -196 dereceden oda sıcaklığına kadar sirkülasyon sırasında sızdırmazlık güvenilirliğini korumak için PTFE sızdırmazlık valfleri kullanılıyor. Aşındırıcı Medya
316L paslanmaz çelik valf gövdesi ve klor iyonu korozyonuna dayanıklı Hastelloy C-276 sızdırmazlık yüzeyi (konsantrasyon 200 ppm'den az veya ona eşit). Termik Santral Ekipmanları Model Seçim Kılavuzuna göre bu kombinasyonun deniz suyu tuzdan arındırma sistemlerinde 10 yıldan fazla kullanım ömrü vardır.
Çözüm:
Kama kapısının sızdırmazlık prensibi, mekanik kama malzemesi eşleştirmesi ve basınç dengeleme tasarımı ile elde edilir. Performans farklılıkları malzeme performansından ve yapısal optimizasyondan kaynaklanır. Kamalı sürgülü vanayı seçerken, sızdırmazlık güvenilirliğini ve servis ömrünü en üst düzeye çıkarmak için çalışma basıncı, sıcaklık ve dielektrik özellikler dikkate alınmalıdır.