![\"\"](\"https:\/\/zecovalve.com\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/Cryogenic-Ball-Valve-1-1024x1024.jpg\")
<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n\nDise\u00f1o de sellado de v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica<\/h2>\n\n\n\n
Debido a la temperatura de trabajo extremadamente baja, el dise\u00f1o y la fabricaci\u00f3n de v\u00e1lvulas de bola ultracriog\u00e9nicas se enfrentan a una serie de problemas t\u00e9cnicos, como la selecci\u00f3n de materiales, el sellado a baja temperatura, el dise\u00f1o estructural, el tratamiento de la soluci\u00f3n, el tratamiento criog\u00e9nico, el aislamiento t\u00e9rmico, la inspecci\u00f3n de calidad, mantenimiento, seguridad, etc.<\/p>\n\n\n\n
Por ello, existen una serie de normas estrictas para el dise\u00f1o de v\u00e1lvulas de baja temperatura. A nivel internacional, se adoptan principalmente las normas BS6364 \u201cV\u00e1lvula criog\u00e9nica\u201d y MSSP-134 \u201cV\u00e1lvulas para servicio criog\u00e9nico, incluidos requisitos para extensiones de cuerpo\/bonete\u201d. Estas dos normas estipulan los puntos clave y las reglas de dise\u00f1o y fabricaci\u00f3n de v\u00e1lvulas de bola criog\u00e9nicas. La norma JB\/t7749 \u201cEspecificaciones t\u00e9cnicas de v\u00e1lvula criog\u00e9nica\u201d se transforma de acuerdo con BS6364 \u201cV\u00e1lvula criog\u00e9nica\u201d.<\/p>\n\n\n\n
En el dise\u00f1o de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica, adem\u00e1s de los principios generales de dise\u00f1o de la v\u00e1lvula, se deben seguir los requisitos especiales del dise\u00f1o de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica de acuerdo con las condiciones de uso.<\/p>\n\n\n\n
- La v\u00e1lvula no debe convertirse en una fuente importante de calor para el sistema de baja temperatura, porque el flujo de calor no solo reducir\u00e1 la eficiencia t\u00e9rmica, sino que tambi\u00e9n har\u00e1 que el fluido interno se evapore r\u00e1pidamente si el flujo de entrada es demasiado, lo que resultar\u00e1 en un aumento anormal de presi\u00f3n y peligro. .<\/li>
- El medio de baja temperatura no deber\u00e1 tener efectos perjudiciales sobre el funcionamiento del volante y el rendimiento del sellado del empaque.<\/li>
- El conjunto de v\u00e1lvula en contacto directo con el medio de baja temperatura deber\u00e1 tener una estructura a prueba de explosiones e incendios.<\/li>
- El conjunto de v\u00e1lvula que trabaja a baja temperatura no se puede lubricar, por lo que se deben tomar medidas estructurales para evitar la abrasi\u00f3n de las piezas de fricci\u00f3n.<\/li><\/ol>\n\n\n\n
En el proceso de dise\u00f1o de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica, adem\u00e1s de los requisitos generales como la capacidad de circulaci\u00f3n de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica, se deben considerar algunos otros indicadores para evaluar mejor el nivel t\u00e9cnico de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica. <\/p>\n\n\n\n
Generalmente, el nivel t\u00e9cnico de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica se eval\u00faa midiendo si el consumo de energ\u00eda es razonable.<\/p>\n\n\n\n
- Rendimiento de aislamiento de una v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica.<\/li>
- Rendimiento de enfriamiento de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica.<\/li>
- Rendimiento de trabajo del sello de v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica.<\/li>
- La condici\u00f3n de que la superficie de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica no est\u00e9 congelada.<\/li><\/ol>\n\n\n\n
El entorno de trabajo de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica es bastante diferente al de la v\u00e1lvula general. En el proceso de dise\u00f1o, fabricaci\u00f3n e inspecci\u00f3n de v\u00e1lvulas de baja temperatura, adem\u00e1s de las reglas generales de dise\u00f1o, fabricaci\u00f3n e inspecci\u00f3n de v\u00e1lvulas, tambi\u00e9n es necesario prestar atenci\u00f3n para realizar los ajustes adecuados seg\u00fan el entorno de la v\u00e1lvula de baja temperatura.<\/p>\n\n\n\n
Teor\u00eda b\u00e1sica del sellado de v\u00e1lvulas de bola criog\u00e9nicas<\/h2>\n\n\n\n
Los principales factores que afectan el sellado de la v\u00e1lvula son la estructura del par de sellado, la presi\u00f3n espec\u00edfica de la superficie de sellado, las propiedades f\u00edsicas del medio y la calidad del par de sellado, etc. Sin embargo, s\u00f3lo cuando el principio de sellado de la v\u00e1lvula y Se consideran plenamente varios factores que afectan su rendimiento de sellado. \u00bfSe pueden evitar las fugas para garantizar el sellado?<\/p>\n\n\n\n
Tomando el sello plano como ejemplo, estudie el problema de sellado de la conexi\u00f3n de la superficie de sellado y se explicar\u00e1 simplemente el principio de sellado. El principio de sellado de la conexi\u00f3n se muestra en la Figura 1. El recipiente se llena con l\u00edquido y gas a una cierta presi\u00f3n y se sella con una placa de cubierta. La presi\u00f3n est\u00e1tica del medio en el recipiente es FJ = a \u00d7 P.<\/p>\n\n\n\n
FJ \u2014 fuerza media, N
A \u2014 \u00e1rea del medio que act\u00faa sobre la placa de cubierta, mm2
P \u2014 presi\u00f3n est\u00e1tica del medio en el recipiente, MPa<\/p>\n\n\n\nPara mantener la placa de cubierta en la posici\u00f3n que se muestra en la figura, se debe aplicar una fuerza externa F = FJ en la direcci\u00f3n vertical de la superficie de contacto entre el contenedor y la placa de cubierta, para asegurar solo el ajuste de la cara del extremo. S\u00f3lo cuando la superficie de sellado es un plano ideal, el medio no puede atravesar la superficie de la junta. Para garantizar el sellado de la superficie de contacto, se debe generar una fuerza mutua entre las superficies de sellado, es decir, la placa de cubierta debe presionarse firmemente sobre el recipiente. Cuando la fuerza F > FJ, se producir\u00e1 una cierta presi\u00f3n espec\u00edfica en la superficie de sellado combinada, y la planitud existente en el plano se deformar\u00e1 por la presi\u00f3n espec\u00edfica. Si la deformaci\u00f3n est\u00e1 dentro del l\u00edmite el\u00e1stico del material y hay poca deformaci\u00f3n residual, cuando se aplica la fuerza F a la superficie de contacto, se puede garantizar la propiedad de sellado. Adem\u00e1s de la presi\u00f3n espec\u00edfica del sello, los factores para garantizar la estanqueidad de la conexi\u00f3n tambi\u00e9n incluyen la estructura del par de sellos, etc. Pero en esta serie de factores, la presi\u00f3n espec\u00edfica entre las superficies de sellado juega un papel clave.<\/p>\n\n\n\n
Elementos de sellado de v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica<\/h2>\n\n\n\n
Aunque la estructura de la v\u00e1lvula de bola es simple, es una v\u00e1lvula autosellante con presi\u00f3n media y una estructura especial de la bola, por lo que hay muchos factores que afectan el sellado final de la v\u00e1lvula de bola.<\/p>\n\n\n\n
1. Calidad del par de sellado<\/h3>\n\n\n\n
La calidad del par de sellado de la v\u00e1lvula de bola se refleja principalmente en la redondez de la bola y la rugosidad de la superficie de sellado entre la bola y el asiento de la v\u00e1lvula. La redondez de la bola afecta el ajuste entre la bola y el asiento de la v\u00e1lvula. Si el grado de ajuste es alto, aumentar\u00e1 la resistencia del fluido que se mueve a lo largo de la superficie de sellado, para mejorar el rendimiento del sellado. Generalmente se requiere que la redondez de la esfera sea de grado 9.<\/p>\n\n\n\n
El acabado superficial de la superficie de sellado tiene una gran influencia en el sellado. Cuando el acabado superficial es bajo y la presi\u00f3n espec\u00edfica es peque\u00f1a, la fuga aumenta. Cuando la presi\u00f3n espec\u00edfica es grande, la influencia del acabado sobre la fuga se reduce significativamente, porque el pico microdentado en la superficie de sellado se aplana y la influencia del acabado de la superficie de sellado blanda sobre el rendimiento del sellado es mucho menor que el del sellado r\u00edgido metal con metal.<\/p>\n\n\n\n
Seg\u00fan el punto de vista de que s\u00f3lo cuando el espacio entre los pares de sellado es menor que el di\u00e1metro de la mol\u00e9cula de fluido se puede evitar que el fluido se escape, se puede considerar que el espacio para evitar que el fluido se escape debe ser inferior a 0,003 \u03bcM. Sin embargo, incluso despu\u00e9s de un pulido fino, la altura de la cresta de la superficie del metal sigue siendo superior a 0,1 \u03bcm, que es 30 veces mayor que el di\u00e1metro de la mol\u00e9cula de agua.<\/p>\n\n\n\n
Por lo tanto, es dif\u00edcil mejorar el rendimiento del sellado s\u00f3lo mejorando el acabado de la superficie de sellado. La calidad del par de sellado no solo afecta el rendimiento del sellado, sino que tambi\u00e9n afecta directamente la vida \u00fatil de la v\u00e1lvula de bola. Por lo tanto, se debe mejorar la calidad del par de sellado durante la fabricaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
2. Presi\u00f3n espec\u00edfica del sello<\/h3>\n\n\n\n
La presi\u00f3n espec\u00edfica de sellado se refiere a la presi\u00f3n que act\u00faa sobre la unidad de \u00e1rea de la superficie de sellado. La presi\u00f3n espec\u00edfica del sello es causada por la diferencia de presi\u00f3n entre la parte delantera y trasera de la v\u00e1lvula y la fuerza de sellado externa. La presi\u00f3n espec\u00edfica afecta directamente el sellado, la confiabilidad y la vida \u00fatil de la v\u00e1lvula de bola. La fuga es inversamente proporcional a la diferencia de presi\u00f3n. La prueba muestra que bajo las mismas condiciones, la fuga es inversamente proporcional al cuadrado de la diferencia de presi\u00f3n, por lo que la fuga disminuir\u00e1 con el aumento de la diferencia de presi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
La diferencia de presi\u00f3n es un factor importante para determinar la presi\u00f3n espec\u00edfica del sello. Por lo tanto, la presi\u00f3n espec\u00edfica de sellado es muy importante para el rendimiento de sellado de la v\u00e1lvula de bola ultracriog\u00e9nica. La presi\u00f3n espec\u00edfica del sello aplicado a la esfera no ser\u00e1 demasiado grande. Si es demasiado grande, es bueno para sellar, pero aumentar\u00e1 el par de operaci\u00f3n de la v\u00e1lvula, por lo que la selecci\u00f3n razonable de la presi\u00f3n de sellado es la premisa para garantizar el sellado de la v\u00e1lvula de bola ultracriog\u00e9nica.<\/p>\n\n\n\n
3. Propiedades f\u00edsicas del fluido<\/h3>\n\n\n\n
(1) Viscosidad<\/h4>\n\n\n\n
La permeabilidad de un fluido est\u00e1 estrechamente relacionada con su viscosidad. En las mismas condiciones, cuanto mayor es la viscosidad del fluido, menor es su permeabilidad. La viscosidad del gas y del l\u00edquido es muy diferente. \u2460 La viscosidad del gas es decenas de veces menor que la del l\u00edquido, por lo que su permeabilidad es m\u00e1s fuerte que la del l\u00edquido, excepto en el caso del vapor saturado. El vapor saturado es f\u00e1cil de asegurar el sellado. \u2461 Los gases comprimidos se escapan m\u00e1s f\u00e1cilmente que los l\u00edquidos.<\/p>\n\n\n\n
(2) Temperatura<\/h4>\n\n\n\n
La permeabilidad de un fluido depende de la temperatura a la que cambia la viscosidad. La viscosidad del gas aumenta con el aumento de la temperatura, que es proporcional a la ra\u00edz cuadrada de la temperatura del gas. Por el contrario, la viscosidad del l\u00edquido disminuye dr\u00e1sticamente con el aumento de la temperatura, que es inversamente proporcional al cubo de temperatura. Adem\u00e1s, el cambio de tama\u00f1o de la pieza causado por el cambio de temperatura provocar\u00e1 un cambio en la presi\u00f3n de sellado en el \u00e1rea de sellado y da\u00f1ar\u00e1 el sellado. Para el sellado de fluidos a baja temperatura, el efecto es particularmente significativo. La temperatura del par de sellos en contacto con el fluido suele ser m\u00e1s baja que la de las partes sometidas a tensi\u00f3n, de modo que las partes del par de sellos pueden contraerse y soltarse. A baja temperatura, el sellado es complejo y la mayor\u00eda de los materiales de sellado fallan a baja temperatura. Por lo tanto, se debe considerar la influencia de la temperatura al elegir los materiales de sellado.<\/p>\n\n\n\n
(3) Hidrofilia superficial<\/h4>\n\n\n\n
Cuando hay una fina pel\u00edcula de aceite en la superficie, la hidrofilicidad de la superficie de contacto se destruye y el canal de fluido se bloquea, por lo que se necesita una gran diferencia de presi\u00f3n para que el fluido pase a trav\u00e9s del capilar.<\/p>\n\n\n\n
Por lo tanto, algunas v\u00e1lvulas de bola utilizan grasa selladora para mejorar el rendimiento del sellado y la vida \u00fatil. Cuando utilice un sello de grasa, preste atenci\u00f3n a agregar grasa si la pel\u00edcula de aceite se reduce durante el uso. La grasa utilizada ser\u00e1 insoluble en el medio fluido y no se evaporar\u00e1, endurecer\u00e1 ni sufrir\u00e1 otros cambios qu\u00edmicos. Para v\u00e1lvulas de bola de baja temperatura, la grasa de sellado no es adecuada. En condiciones de temperatura ultrabaja, la mayor parte de la grasa quedar\u00e1 vitrificada.<\/p>\n\n\n\n
4. Dimensi\u00f3n estructural<\/h3>\n\n\n\n
(1) Subestructura del sello<\/h4>\n\n\n\n
El par de juntas no es absolutamente r\u00edgido. Bajo la influencia de la fuerza de sellado o el cambio de temperatura y otros factores, el tama\u00f1o de la estructura inevitablemente cambiar\u00e1, lo que cambiar\u00e1 la interacci\u00f3n entre los pares de sellado, y el resultado es la disminuci\u00f3n del rendimiento del sellado. Para compensar este cambio, la junta presenta cierta deformaci\u00f3n el\u00e1stica. En la actualidad, algunos asientos de v\u00e1lvulas de bola adoptan la forma estructural con compensaci\u00f3n el\u00e1stica o soporte el\u00e1stico met\u00e1lico, y algunos cuerpos de bola tambi\u00e9n adoptan la estructura de bola el\u00e1stica. Todas estas son formas positivas de mejorar el rendimiento del sellado.<\/p>\n\n\n\n
(2) Ancho de la superficie de sellado<\/h4>\n\n\n\n
El ancho de la superficie de sellado determina la longitud de los poros. Cuando el ancho aumenta, la trayectoria del flujo a lo largo de los poros aumenta en proporci\u00f3n directa, mientras que la fuga disminuye en proporci\u00f3n inversa. Pero \u00e9ste no es el hecho. La superficie de contacto del par de sellado puede no ser completamente consistente. Cuando se produce la deformaci\u00f3n, el ancho de la superficie de sellado no puede desempe\u00f1ar un papel eficaz en el sellado. Por otro lado, con el aumento del ancho de la superficie de sellado, la fuerza de sellado necesaria debe aumentar, por lo que es importante elegir el ancho de la superficie de sellado de manera razonable.<\/p>\n\n\n\n
(3) Tama\u00f1o del anillo de sello<\/h4>\n\n\n\n
El anillo de sello de PCTFE se usa ampliamente en v\u00e1lvulas de bola ultracriog\u00e9nicas. Sin embargo, el coeficiente de expansi\u00f3n lineal del PCTFE es mucho mayor que el del metal a baja temperatura, por lo que el anillo de sellado del PCTFE se encoger\u00e1 y su tama\u00f1o ser\u00e1 menor a baja temperatura. Como resultado, la presi\u00f3n espec\u00edfica de la bola disminuye y se genera un canal de fuga entre la bola y el asiento de la v\u00e1lvula. Por lo tanto, el tama\u00f1o del anillo de sellado de PCTFE tambi\u00e9n es un factor importante que afecta el sellado de la v\u00e1lvula de bola ultracriog\u00e9nica. En el dise\u00f1o se debe considerar la influencia de la contracci\u00f3n del tama\u00f1o a baja temperatura y en el proceso se debe adoptar el proceso de ensamblaje en fr\u00edo.<\/p>\n\n\n\n
Conclusi\u00f3n del sellado de v\u00e1lvulas de bola criog\u00e9nicas<\/h2>\n\n\n\n
Con base en los criterios de dise\u00f1o de la v\u00e1lvula criog\u00e9nica y la teor\u00eda b\u00e1sica del sellado de la v\u00e1lvula, este art\u00edculo analiza los factores que afectan el sellado de la v\u00e1lvula de bola criog\u00e9nica, como la calidad del par de sellado, la presi\u00f3n espec\u00edfica del sellado, las propiedades f\u00edsicas del fluido y la estructura y tama\u00f1o del par de sellado.<\/p>\n\n\n\n\n
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Cryogenic Valve Market - Snapshot<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n\r\nThe cryogenic Valve Market is likely to witness a healthy CAGR of 4.8% during the forecast period. Increasing trade of LNG has led to the high demand for storage and transportation of cryogenic gases, which in turn is driving the demand for cryogenic valves. Further, the high demand for industrial gases is acting as a catalyst for the growth of cryogenic valves.\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
\r\n\r\n\r\n
\r\n Growth<\/td>\r\n 4.8% for the next five years<\/td>\r\n<\/tr>\r\n \r\n Major End-User Type<\/td>\r\n Energy & power<\/td>\r\n<\/tr>\r\n \r\n Major Type<\/td>\r\n Ball valve<\/td>\r\n<\/tr>\r\n \r\n Dominant\u00a0 Application Type<\/td>\r\n Transfer lines<\/td>\r\n<\/tr>\r\n \r\n Region with the highest demand<\/td>\r\n Asia-Pacific<\/td>\r\n<\/tr>\r\n \r\n Key Players<\/td>\r\n Cryocomp,\r\nThe Emerson Electric Company,\r\nThe Flowserve Corporation,\r\nLarsen & Toubro Limited,\r\nPowell Valves,\r\nSchlumberger Limited,\r\nWeir Group.<\/td>\r\n<\/tr>\r\n<\/tbody>\r\n<\/table>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n Cryogenic Valve Market Share: By Application<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n
- \r\n \t
- Tanks & Cold Boxes<\/li>\r\n \t
- Liquefiers<\/li>\r\n \t
- Transfer lines<\/li>\r\n \t
- Manifolds & Gas Trains<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n\r\n\r\n
Cryogenic Valve Market Share: By Type<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n
- \r\n \t
- Globe Valve<\/li>\r\n \t
- Gate Valve<\/li>\r\n \t
- Check Valve<\/li>\r\n \t
- Ball Valve<\/li>\r\n \t
- Others<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n\r\n\r\n
Cryogenic Valve Market Share: By Gas<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n
- \r\n \t
- LNG<\/li>\r\n \t
- Oxygen<\/li>\r\n \t
- Nitrogen<\/li>\r\n \t
- Others<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n\r\n\r\n
Cryogenic Valve Market Share: By End-User<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n
- \r\n \t
- Energy & Power<\/li>\r\n \t
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- Food & Beverage<\/li>\r\n \t
- Healthcare<\/li>\r\n \t
- Others<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n\r\n\r\n
Cryogenic Valve Market Share: By Region<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n
- \r\n \t
- North America<\/li>\r\n \t
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