ДИСКОВЫЕ ПОВОРОТНЫЕ ЗАТВОРЫ С ТРОЙНЫМ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТОМ НА НИЗКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ.

С быстрым развитием производственных технологий к дисковым поворотным затворам предъявляются более строгие требования, особенно к поворотным затворам, используемым в низкотемпературных средах. В дополнение к характеристикам дисковых поворотных затворов общепромышленного исполнения, дисковые затворы для криогенных рабочих сред должны обеспечивать заявленную герметичность класса «А» в условиях экстремально низких температур (от – 50 ℃ и ниже), гарантировать заявленную надежность при операциях открытия и закрытия затвора, а также отвечать многим другим особым требованиям, предъявляемым криогенной арматуре. В этой статье мы дадим краткое описание конструктивных особенностей дискового поворотного затвора с тройным эксцентриситетом для низких температур.

части затвора с тройным эксцентриситетом после испытаний в жидком азоте.

Требования к характеристикам уплотнения низкотемпературного дроссельного клапана с тройным эксцентриситетом: существует два основных видов утечки низкотемпературного дискового затвора с тройным эксцентриситетом, одна из которых – нарушение герметичности деталей, соприкасающихся с рабочей средой, например - уплотнительных поверхностей внутри затвора. Вторая, - нарушение герметичности корпусных деталей.

1. Причины нарушения герметичности у внутренних деталей дискового затвора для криогенных сред:

Основной причиной внутренней протечки затвора является деформация уплотнительной пары (на седле/диске) в низкотемпературном состоянии. При снижении температуры среды до фазового перехода материала происходит изменение его объема, что вызывает коробление и деформацию уплотняемой поверхности, что приводит к плохому контактному давлению между поверхностями уплотнения и вызывает утечку рабочей среды. Например, есть опубликованные результаты исследования западных компаний, производящих криогенную запорную арматуру, о проведении низкотемпературных испытаний дискового поворотного затвора DN250. Средой был жидкий азот, а материалом диска и седла сталь 1Cr18Ni9Ti (уплотнение металл по металлу без применения многослойных накладных материалов уплотнения). Было установлено, что уплотняющая поверхность покоробилась и деформировалась примерно на 0,12 мм, что послужило основной причиной отсутствия надлежащего контактного давления между уплотнением седла и диска затвора, повлекшего утечку рабочей среды. 

Эта проблема устраняется применением специальных композитных многослойных уплотнений металл-графит, металл-фторопласт до -60 ℃ (у фторопласта до – 97 ℃), их коэффициент линейного расширения изменяется незначительно, и они сохраняют свои эластичные свойства и обеспечивают надежную герметизацию при закрытии затвора. Небольшой ряд компаний производит трехэксцентриковые затворы специального исполнения до совсем экстремальных, например на жидкий азот (– 196 ℃) в которых используют специальные полимеры такие как Политрифторхлорэтилен (PCTFE) или специальную марку фторопласта – Ф4 (PTFE-F4) и  аустенитных никель-хромовых сплавов (например, Inconel 625).

криогенный дисковый затвор с тройным эксцентриситетом.

2. Причины нарушения герметичности у внешних деталей дискового затвора для криогенных сред:

Первая причина из них заключается в том, что при соединении арматуры и трубопровода фланцами, протечки возникают из-за несинхронного сжатия и расслабления соединительной прокладки, болтов и соединительных шпилек при низких температурах. Поэтому затворы на низкие температуры как правило идут сварной конструкции.

Вторая причина, утечка на штоке клапана и сальниковой набивке. Как правило, большинство компаний используют для уплотнения этих узлов фторопласт из-за его хороших характеристик самоскольжения, низкого коэффициента трения и уникальной химической стабильности, поэтому он столь широко используется. Однако у фторопласта есть недостатки, - коэффициент линейного расширения достаточно велик, и усадка при низкой температуре может вызывает утечку, что вызывает обледенение штока затвора, что в свою очередь может привести к его заклиниванию. Для устранения это недостатка как правило использую специальную самоусадочную конструкцию сальниковых узлов который обеспечивает уплотнение при комнатной температуре и сверхнизкой температуре через зарезервированный зазор.

Прочие особенности дисковых поворотных затворов для низких температур.

Иногда при большой разнице внутренней и наружной температур во избежание обледенения оборудования и образования конденсата дисковые затворы устанавливают в специальные защитные термоизолированные блоки. 

Дисковый затвор для низких температур установленный в криобоксе

Что влечет за собой необходимость удлинения элементов оборудования корпуса и крышки для того, чтобы механизм управления находился за его пределами. Хотя размер удлинения устанавливается стандартами, как правило, он равен расстоянию от осевой линии арматуры до нижнего основания сальниковой коробки. Удлинение элементов оборудования, находящегося вне криогенного блока, например штока для присоединения редуктора электро или пневмо привода для управления затвором или удлинение корпуса/крышки арматуры, если она имеющее индивидуальную теплоизоляцию. Установка прочих приспособлений, например воротника - кольцеобразной пластине, привариваемой удлиненной крышке для защиты изоляции от конденсата или дождя.

Мы как российский производитель дисковых поворотных затворов, предлагаем вашему внимаю затворы серии PALUR-ZD-3EX, предназначенные для работы в средах с нижним рабочим значением температуры до -60°С, что подтверждается результатами испытаний на хладоустойчивость при температуре -60°С с выдержкой в течении 6 часов в Испытательном центре электромеханических и электронных изделий ПАО «Пермской Научно-производственной приборостроительной компанией».

Ждем ваших заявок!