Шаровой клапан с сильфонным уплотнением

Сильфонный клапан - это специально разработанная арматура, предназначенная для использования в отраслях, работающих с опасными средами, где даже незначительные утечки могут быть крайне критичными. С экспоненциальным ростом новых отраслей промышленности, таких как химическая и атомная, растет обилие легковоспламеняющихся, опасных, чрезвычайно ядовитых и токсичных сред, протекающих по трубопроводам. Это создает высокий риск утечки, взрыва и угрозы здоровью людей. Поэтому к клапанам, используемым в таких трубопроводах и системах, предъявляются особые жесткие требования по герметичности и уплотнению.

Потребность в совершенно ином подходе, необходимом для обеспечения требуемой герметичности и резервирования, привела к разработке шарового клапана с сильфонным уплотнением.

 

 

Конструкция шарового клапана с сильфонным уплотнением

Металлические сильфоны являются главной особенностью сильфонных клапанов с шаровым уплотнением. Существует два типа сильфонов:

i. Формованные сильфоны - изготавливаются путем сворачивания плоского листа в трубу и продольной сварки плавлением. После этого труба механически формируется в сильфон с округлыми и широко расставленными складками.

ii. Сварной листовой сильфон - в этом типе шайбообразные пластины из тонкого металла свариваются вместе. Сварка производится с внутренней и внешней стороны шайбообразной пластины. Количество складок на единицу длины в сварных сильфонах больше.

Количество движений на сгиб одинаково как для сформированных, так и для сваренных сильфонов. Таким образом, при одинаковой скорости хода механически сформированные сильфоны в два-три раза длиннее своих аналогов со сварными створками.

Нижний конец и узел штока приварены автоматической шовной сваркой, а верхний конец приварен автоматической шовной сваркой к соединительной пластине, создавая металлический экран между текучей средой и окружающей средой, обеспечивая отсутствие утечек из штока клапана.

 

  

 

Уплотнительная поверхность тарелки клапана и конструкция клапана точно отшлифованы, поэтому после установки подтверждается, что он 100 % прошел испытание давлением, и исключается возможность любой утечки. В качестве дополнительного уплотнения сальник всегда держится на сильфоне, что повышает долговечность и защиту. Металлические сильфоны клапанов высокого давления имеют многослойную конструкцию, которая гарантирует ресурс открытия/закрытия 10000 раз при самом высоком давлении за счет гидроформовки.

 

Как работает шаровой клапан с сильфонным уплотнением

Шаровой клапан с сильфонным уплотнением представляет собой компактную конструкцию, которая является разновидностью регулирующего клапана, использующего сильфон для уплотнения компонентов штока клапана. Сильфонный клапан имеет сильфон внутри, а нижний конец сильфона из нержавеющей стали приварен к штоку, чтобы предотвратить эрозию штока жидкостью системы. Другой конец помещается между корпусом клапана и его крышкой для создания постоянного уплотнения. Такая конфигурация двойного уплотнения исключает утечку, т.е. даже если сильфон разрушится, упаковка штока предотвратит дальнейшую утечку. Сильфон приваривается к штоку клапана для обеспечения стабильной работы и предотвращения вибрации штока клапана, вызванной движением клапанной вставки.

 

 

 

Преимущества Сильфонное уплотнение шарового клапана

1. Наиболее заметным преимуществом любого сильфонного клапана является конструкция двойного уплотнения (сильфон + сальник). Таким образом, даже если сильфон выйдет из строя, сальник штока предотвратит любую утечку, что соответствует международным стандартам герметичности.

2. Он минимизирует любые потери рабочей среды и обеспечивает безопасность и защиту окружающей среды. Это в конечном итоге повышает безопасность предприятия, на котором установлен сильфонный клапан.

3. Он может выступать в роли энергосберегающего устройства, поскольку способствует минимизации потерь энергии из-за утечек.

4. Поскольку утечка сведена к минимуму, это позволяет избежать частого обслуживания клапана. Таким образом, это приводит к увеличению срока службы клапана.

5. Благодаря более длительному сроку службы значительно снижаются затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.

6. Прочная конструкция сильфонного уплотнения обеспечивает нулевую утечку из штока клапана, тем самым обеспечивая условия, не требующие технического обслуживания.

7. При установке сильфонного клапана повышается безопасность рабочего персонала, так как выбросы горючих, токсичных и опасных химических веществ сводятся к минимуму.

 

Сравнение Сильфонное уплотнение шарового клапана с обычными клапанами

Ø При использовании клапанов с сальниковой набивкой, таких как задвижки или шаровые краны, в системе передачи нагретого масла (проницаемость нагретого масла примерно в 50 раз выше проницаемости пара), вероятность утечки горячего масла довольно высока и может привести к потере оборудования и имущества. В таких случаях сильфонный клапан, благодаря своей конструкции, может обеспечить абсолютное отсутствие утечек.

Ø В обычных клапанах форма графитовой набивки не может обеспечить 100% эффективное уплотнение, что является основной причиной частых протечек сальниковых клапанов. Поскольку обычные набивки изготавливаются из графита, при недостаточной чистоте графита его маслостойкость будет ниже. Когда перекачиваемое масло пропитывается графитовым наполнителем, некоторые примеси графита отделяются и вытекают вместе с ним.

Ø При использовании шарового крана в системе с нагретым маслом, если внутренний тефлон не устойчив к высоким температурам, он быстро разрушится и вызовет протечку крана.

Ø Внутренние детали сильфонного клапана изготовлены из нержавеющей стали, которая выдерживает температуру 425°C. Учитывая срок службы сильфонного запорного клапана, продолжительность работы обычного сильфонного клапана составляет более трех лет. Поэтому для поддержания надежности работы и снижения прямых эксплуатационных расходов сильфонный запорный клапан предпочтительнее обычных уплотнительных клапанов в системах, где перекачивается нагретое масло.

 

Руководство по выбору сильфона

1. Выберите внутренний диаметр сильфона в соответствии с диаметром штока клапана. Внутренний диаметр сильфона должен быть больше диаметра штока на 115 мм.

2. Внешний диаметр сильфона выбирается в зависимости от внутреннего диаметра сильфона. Внешний и внутренний диаметры связаны соотношением внешнего и внутреннего диаметров. В общем случае отношение наружного диаметра к внутреннему составляет 113-115.

3. Толщина стенки, количество слоев, количество гофр и длина гофрированной трубы должны соответствовать требованиям к сопротивлению давлению, ходу и сроку службы гофрированной трубы. При нормальных условиях, когда давление больше, требуется большая толщина сильфона. Чтобы увеличить перемещение или уменьшить жесткость сильфона и увеличить срок службы, толщина одного слоя может быть уменьшена, а количество слоев сильфона может быть увеличено.

4. Для работы с более высокими давлениями рекомендуется использовать многослойную конструкцию сильфона. Давление, которое может выдержать сильфон, может быть увеличено за счет использования 2 или 3 свай металлической стенки, как в случае с многослойной конструкцией сильфона. Номинальное давление при использовании двухслойного сильфона может увеличиться на 80% - 100% по сравнению с однослойным сильфоном той же толщины. Кроме того, длина хода уменьшается, если используется однослойный сильфон толщиной, эквивалентной номинальному давлению двухслойного сильфона. Таким образом, мы получаем явное преимущество многослойной конструкции перед однослойными толстыми сильфонами.

5. Для предотвращения деформации сильфона необходимо строго соблюдать разработанную конструкцию направляющих.

6. Для предотвращения износа и преждевременного выхода из строя необходимо избегать локального контакта между штоком клапана и сильфоном.

7. Конструкция должна быть такой, чтобы предотвратить скручивание и деформацию сильфона при кручении.

8. Конструкция клапана должна быть ограничена ходом растяжения и сжатия сильфона. Это необходимо для того, чтобы предотвратить смещение сильфона и выдержать сжатие и растяжение за пределами установленного срока службы. В нормальных условиях ход сильфона не должен превышать 25% свободной длины. Если это не соблюдается, это повлияет на срок службы сильфона, особенно сильфонных клапанов в условиях высокой температуры и высокого давления.

9. Сильфон принимает то же давление и температуру класса, как сильфон уплотнения шарового клапана. Сильфон должен выдерживать испытание давлением, равным номинальному давлению основного клапана при 38 ℃ и 115-кратному номинальному давлению при 38 ℃. Во время испытания давлением, сварной шов не должен трескаться или течь, и сильфон не должен скручиваться.

10. Материал сильфонных компонентов должен быть выбран в пределах допустимого температурного диапазона и обладать хорошей формуемостью, свариваемостью и совместимостью со средой.

 

Диапазон применения шарового клапана с сильфонным уплотнением

- Сильфонные клапаны исключают риск утечки рабочей жидкости и поэтому идеально подходят для применения в тех случаях, когда утечка из клапанов недопустима. Так, в местах, где обращаются особо опасные материалы, такие как водород, аммиак, хлор и другие подобные ядовитые или взрывоопасные вещества, предпочтение отдается именно таким клапанам.

- Он подходит для использования в качестве запорной арматуры на трубопроводах с теплопроводными нефтяными, токсичными, легковоспламеняющимися, высокопроницаемыми, экологически загрязненными и радиоактивными жидкостями. Его можно считать высококачественным продуктом для создания бесперебойной работы завода.

- В частности, шаровой клапан с сильфонным уплотнением широко используется в нефтехимической промышленности, электронной промышленности, на различных заводах, в вакуумной промышленности и т.д.

 

Меры предосторожности при использовании шарового клапана с сильфонным уплотнением

Ø Во избежание повреждения или травмирования персонала или оборудования всегда читайте все предупреждения и инструкции. Непрофессиональное восстановление, использование иностранных запасных частей или неправильные действия по обслуживанию могут привести к снижению эффективности, травмам персонала или повреждению деталей.

Ø Используйте сильфон с двойным уплотнением в случае высокоагрессивной химической среды, чтобы получить два защитных слоя уплотнения.

Ø Если в воздухе ощущается запах рабочей среды или клапанная крышка влажная, это, как правило, связано с повреждением сильфона рабочей средой.

Ø Вы можете заменить сильфон самостоятельно или обратиться к производителям. Замените его, чтобы избежать длительной небрежности, угрозы для жизни и повреждения всего клапана.

Ø Чрезмерно затянутая гайка сальника может привести к чрезмерному износу набивки и препятствовать свободному перемещению штока плунжера.

 

Причины протечек в перчаточных клапанах с сильфонным уплотнением

Существует множество причин утечки сильфонного уплотнительного клапана. Утечки сильфонного клапана обычно делятся на внутренние и внешние.

 

1. Это связано с тем, что жидкая среда содержит твердые примеси, которые повреждают уплотнительную поверхность и приводят к поломке.

2. В сочетании с анализом использования на месте, причина утечки штока клапана в основном связана с конструкцией клапана, рабочей средой и режимом работы.

3. Шток клапана имеет двойную уплотнительную конструкцию из сильфона и сальника. Сильфон сваривается с внутренним и внешним кольцами, образуя сильфонный узел, а затем сваривается со штоком клапана и направляющим корпусом, блокируя утечку среды через шток клапана. Шток сильфонного клапана перемещается вверх и вниз под действием плоского ключа, пока верхняя торцевая поверхность плоского ключа не соприкоснется с нижней торцевой поверхностью нижнего сальника. Поскольку нижняя набивка изготовлена из материала PTFE, при слишком сильном открытии клапана плоский ключ впивается в набивку, сильфонный клапан больше не может открываться и закрываться, и сильфонный узел разрушается, вызывая утечку среды по штоку клапана.

4. Растяжение и сжатие сильфонного клапана в зависимости от процесса определения линии может способствовать утечке. Если растяжение или сжатие превысит предел, сильфон может быть поврежден, что приведет к разрыву шланга малой серии, нарушению герметичности. Поэтому необходимо увеличить предельное устройство для открытия и закрытия сильфонного клапана, чтобы сильфон всегда расширялся и сжимался в пределах расчетного диапазона во время работы клапана.

 

 Резюме   

Уникальная конструкция шарового клапана с сильфонным уплотнением и его эффективность в обеспечении герметичности делают его наиболее подходящим клапаном для широкого спектра применений, особенно для опасных материалов и сред с высокой температурой. Долговечность, отсутствие необходимости в обслуживании и экономичность - дополнительные преимущества сильфонных клапанов.

NTGD Valve является профессиональным производитель клапанов с сильфонным уплотнением, Не стесняйтесь связаться с нами, если у вас есть какие-либо запросы