Конструкция крышки с герметичным уплотнением — Клапан с герметичным уплотнением

Клапаны уплотнения давления

Конструкция герметичного уплотнения применяется для клапанов, работающих под высоким давлением, обычно превышающим 170 бар. Уникальной особенностью крышки с герметичным уплотнением является то, что уплотнения соединения корпуса и крышки улучшаются по мере увеличения внутреннего давления в клапане по сравнению с другими конструкциями, где увеличение внутреннего давления имеет тенденцию создавать утечки в соединении корпуса и крышки.

Некоторые другие ключевые особенности герметичные клапаны следующие:

Отсутствие удерживающих давление фланцев корпуса/крышки или болтовых соединений приводит к тому, что конструкция становится легче по сравнению с крышкой, привинченной болтами.
Дифференциальный угол между крышкой и прокладкой концентрирует усилие уплотнения прокладки для лучшего уплотнения на кончике прокладки.
Приемная пластина и болтовые соединения создают начальное уплотнение прокладки и обеспечивают герметичность во всем диапазоне рабочих давлений.
Приемная пластина представляет собой отдельную деталь от рычага траверсы, что позволяет снимать рычаг траверсы, не нарушая герметичное соединение.
ZECO использует металлическую прокладку в своей стандартной конструкции герметичного уплотнения, которая представляет собой более прочный материал с более длительным сроком службы и более низким коэффициентом теплового расширения по сравнению с более мягкими прокладками.

Конструкция уплотнения под давлением

Задвижка трубопроводного клапана, шаровая и обратные клапаны доступны с крышками с герметичным уплотнением класса от 900 до 2500. Конструкция герметичного уплотнения превосходит
болтовая конструкция. В конструкции корпуса с болтовым соединением по мере увеличения давления сила уплотнения прокладки снижается, что допускает возможность потенциальной утечки.
В то время как в конструкции герметичного уплотнения увеличение давления жидкости увеличивает силу уплотнения прокладки.

Болты крышки влияют на уплотнение герметичного соединения, которое прижимает крышку к мягкой металлической прокладке, которая, в свою очередь, сильно прижимается к внешнему корпусу. Чем выше давление в линии, тем выше сила уплотнения, действующая на прокладку, что еще больше затягивает уплотнение.

Упорные кольца заделаны в корпус. В кованых клапанах меньшего размера иногда вместо крышки с затвором используется вставка крышки с резьбой и затвором. Крышки с герметичным уплотнением превосходят традиционные крышки с болтовым креплением и идеально подходят для работы при высоком давлении и в ситуациях на электростанциях и нефтеперерабатывающих заводах, где происходят частые скачки давления, запуски и остановки.

Прокладка крышки металлическая. Прокладка используется, поскольку ее конструкция гарантирует, что давление, действующее на нее, еще больше увеличивает уплотнение по поверхности, создавая самоподключающееся уплотнение. В больших размерах эта прокладка покрыта серебром, поскольку серебро обеспечивает более мягкую поверхность для растекания металла прокладки по поверхности ответного фланца. Также доступны гибкие прокладки из расширенного графита, изготовленные по индивидуальному заказу. Еще один превосходный вариант для больших размеров — прокладка из графита 316 +. В очень больших размерах графитовые прокладки могут быть заказаны в сочетании с шайбами болтов крышки, нагруженными под действием динамической нагрузки, которые можно затягивать, чтобы обеспечить постоянное усилие, приложенное к прокладке крышки.

1-2 Тенденция крышки перемещаться вверх или вниз при изменении давления.
3 Давление в системе
4 Уплотняющие силы, обусловленные давлением

Чем выше внутреннее давление, тем больше сила уплотнения. Легкий демонтаж возможен путем опускания узла крышки в полость корпуса и выталкивания четырехсегментных упорных колец с помощью нажимного штифта.

Опираясь на довольно простые принципы проектирования, клапаны с герметичным уплотнением доказали свою способность справляться со все более требовательными приложениями по изоляции ископаемого топлива и пара с комбинированным циклом, поскольку проектировщики продолжают расширять диапазоны давления/температуры котлов, котлов-утилизаторов и трубопроводов. Клапаны с герметичным уплотнением обычно доступны в размерах от 2 до 24 дюймов и с классами давления ASME B16.34 от #600 до #2500, хотя некоторые производители могут удовлетворить потребность в больших диаметрах и более высоких номинальных значениях для специальных применений.

Клапаны с герметичным уплотнением доступны из различных материалов, таких как кованый A105 и литой Gr.WCB, кованый сплав F22 и литой Gr.WC9; Кованые F11 и литые Gr.WC6, кованые аустенитные нержавеющие F316 и литые Gr.CF8M; для температур свыше 500°C, кованые F316H и подходящие аустенитные литые марки.

Концепция конструкции герметичного уплотнения восходит к середине 1900-х годов, когда, столкнувшись с постоянно растущими давлениями и температурами (в первую очередь в энергетических приложениях), производители клапанов начали разрабатывать альтернативы традиционному подходу к герметизации корпуса/крышки с болтовым соединением. соединение. Помимо обеспечения более высокого уровня целостности герметизации границ давления, многие конструкции клапанов с герметичным уплотнением весят значительно меньше, чем их аналоги с крышкой с крышкой на болтах.

Как работает герметичное уплотнение?

Прокладка герметичного уплотнения должна соответствовать внутреннему диаметру корпуса клапана и зазору между уплотнением, а корпус должен быть небольшим. Прокладка герметичного уплотнения обычно изготавливается из ковкого железа, а затем обрабатывается серебром для обеспечения соответствия. Строение пломбы состоит из более широкой вершины, угла, состоящего из 45 градусов или 30 градусов, и тонкого, как проволока, носка внизу.

Прокладка герметичного уплотнения расположена чуть ниже стопорного кольца. При достаточном усилии металл переместится в правильное положение и заставит палец между внутренним диаметром корпуса и поверхностью крышки. При подаче давления в системе уплотнение становится постоянной частью клапана до тех пор, пока не потребуется его замена.

Давление на прокладку в фунтах на квадратный дюйм огромно. Его можно рассчитать, умножив давление в системе на площадь капота, что равно величине силы, создаваемой системой. Например, для 2000 фунтов на квадратный дюйм, умноженных на 10-дюймовую трубу, нагрузка составит 157 000 фунтов. Учитывая, что космический шаттл весит 292 000 фунтов, для его запуска потребуется не намного больше нагрузки.

Крышки с болтовым креплением и герметичные уплотнения

Болт капота: Фланец корпуса и фланец крышки соединяются шпильками и гайками, при этом между поверхностями фланцев вставлена прокладка подходящей конструкции/материала для облегчения герметизации. Шпильки/гайки/болты затягиваются с предписанными крутящими моментами по схеме, определенной изготовителем для достижения желаемого результата. оптимальная герметизация. Однако по мере увеличения давления в системе вероятность утечки через соединение корпуса и крышки также увеличивается.

Герметичные уплотнения: Большинство конструкций герметичного уплотнения включают в себя «натяжные болты крышки», которые позволяют поднимать крышку и прижимать ее к прокладке герметичного уплотнения. Это, в свою очередь, создает уплотнение между прокладкой и внутренней частью корпуса клапана. Сегментированное кольцо доверия поддерживает нагрузку. Прелесть конструкции герметичного уплотнения заключается в том, что по мере роста давления в системе увеличивается и нагрузка на крышку и, соответственно, на прокладку герметичного уплотнения. Таким образом, в клапанах с герметичным уплотнением по мере увеличения давления в системе вероятность утечки через соединение корпус/крышка уменьшается.

Клапан ZECO