Γιατί η απόδοση σφράγισης των βαλβίδων μπάλας αλλάζει με θερμοκρασία;

Γιατί η απόδοση σφράγισης τουβαλβίδες με μπάλαποικίλλει ανάλογα με τις αλλαγές θερμοκρασίας;

Ως συστατικό ελέγχου πυρήνα σε βιομηχανικούς αγωγούς, η απόδοση σφράγισης των βαλβίδων σφαίρας επηρεάζει άμεσα την ασφάλεια και την αξιοπιστία του συστήματος. Ωστόσο, σε πρακτικές εφαρμογές, η επίδραση σφράγισης των βαλβίδων σφαίρας συχνά ποικίλλει σημαντικά λόγω των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας, η οποία σχετίζεται στενά με τα χαρακτηριστικά των υλικών, τον δομικό σχεδιασμό και την προσαρμοστικότητα στις συνθήκες εργασίας.

1. Διαφορές στους συντελεστές θερμικής διαστολής των υλικών στεγανοποίησης

Η δομή σφράγισης τουβαλβίδες με μπάλασυνήθως αποτελείται από καθίσματα μεταλλικών βαλβίδων και μαλακά υλικά σφράγισης (όπως PTFE, νάιλον) ή μεταλλικές σκληρές σφραγίδες. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, οι διαφορετικοί συντελεστές θερμικής διαστολής διαφορετικών υλικών μπορεί να οδηγήσουν σε αλλαγές στο κενό προσαρμογής. Για παράδειγμα, οι δακτύλιοι στεγανοποίησης PTFE μπορούν να συρρικνωθούν σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι οποίες μπορεί να προκαλέσουν διαρροές. Η υπερβολική επέκταση σε υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να επιδεινώσει τη φθορά και ακόμη και να προκαλέσει κολλημένη η μπάλα. Παρόλο που οι σκληρές σφραγισμένες βαλβίδες μπορούν να αντέξουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες, η διαφορά στη θερμική παραμόρφωση μεταξύ του καθίσματος της μεταλλικής βαλβίδας και της σφαίρας μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της προσαρμογής της επιφάνειας σφράγισης, σχηματίζοντας κανάλια μικροηλεκτρικής διαρροής.

2. Η επίδραση της θερμοκρασίας στα υγρά μέσα

Οι αλλαγές θερμοκρασίας μπορούν να μεταβάλουν τη φυσική κατάσταση του μέσου, όπως το ιξώδες και τη φάση, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση σφράγισης των βαλβίδων σφαιρών. Υπό συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας, το μέσο μπορεί να στερεοποιηθεί ή να κρυσταλλωθεί, εμποδίζοντας την επιφάνεια σφράγισης. Τα μέσα υψηλής θερμοκρασίας μπορούν να μειώσουν τη σκληρότητα των υλικών σφράγισης και να επιταχύνουν τη γήρανση. Για παράδειγμα, στα συστήματα ατμού, ο ατμός υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να μαλακώσει τις σφραγίδες PTFE, ενώ οι ακαθαρσίες σε συμπυκνωμένο νερό μπορεί να γρατσουνίζουν την επιφάνεια σφράγισης, προκαλώντας διαρροή βαλβίδων σφαιρών κατά το άνοιγμα και το κλείσιμο.

3. Ανεπαρκής προσαρμοστικότητα σε δομικό σχεδιασμό

Ορισμένα σχέδια βαλβίδων σφαιρών δεν εξέτασαν πλήρως τους μηχανισμούς αντιστάθμισης θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, εάν η δομή στήριξης καθίσματος βαλβίδας μιας σταθερής βαλβίδας σφαίρας στερείται ελαστικών στοιχείων, δεν μπορεί να ρυθμίσει αυτόματα τον λόγο πίεσης στεγανοποίησης όταν αλλάζει η θερμοκρασία, με αποτέλεσμα την αποτυχία σφράγισης. Αν και οι πλωτές βαλβίδες σφαίρας μπορούν να αντισταθμίσουν τη δύναμη σφράγισης μέσω της μετατόπισης της σφαίρας, οι διακυμάνσεις της πίεσης στο μέσο σε υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να προκαλέσουν υπερβολική μετατόπιση της μπάλας, πράγμα που μπορεί πραγματικά να βλάψει τη σφραγίδα. Επιπλέον, οι βαλβίδες σφαιρών που συνδέονται με τη συγκόλληση είναι επιρρεπείς σε παραμόρφωση λόγω συγκέντρωσης θερμικού στρες σε υψηλές θερμοκρασίες, επιδεινώνοντας περαιτέρω τον κίνδυνο διαρροής.

Λύση: Για συνθήκες εργασίας υψηλής θερμοκρασίας, μεταλλικό σκληρό σφραγισμένοβαλβίδες με μπάλαΜπορεί να επιλεγεί και ο σχεδιασμός ελατηρίου του καθίσματος της βαλβίδας μπορεί να βελτιστοποιηθεί. Τα σενάρια χαμηλής θερμοκρασίας απαιτούν τη χρήση αντι -εύθραυστων υλικών (όπως το PEEK) και την αυξημένη ομαλότητα της επιφάνειας σφράγισης. Ταυτόχρονα, η τακτική δοκιμή της απόδοσης σφράγισης των βαλβίδων σφαίρας και η ρύθμιση των κύκλων συντήρησης που βασίζονται σε καμπύλες πίεσης θερμοκρασίας μπορούν να επεκτείνουν αποτελεσματικά τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.