¿Cómo elegir una válvula de compuerta para ambientes de baja temperatura?

La selección deválvulas de compuertapara entornos de baja temperatura se debe considerar de manera integral desde tres aspectos: dureza del material, rendimiento del sellado y diseño estructural, de la siguiente manera:

Dureza del material: el núcleo de la no fragilidad a baja temperatura

En entornos de baja temperatura, los materiales son propensos a perder su dureza debido a la "fragilización a baja temperatura", lo que provoca el agrietamiento de las válvulas de compuerta. A la hora de seleccionar, se debe dar prioridad a materiales con excelente tenacidad a bajas temperaturas:

Acero al carbono/acero de baja aleación: adecuado para escenarios de temperatura media y baja que van desde -20 ℃ a -40 ℃, como el acero para recipientes a presión de baja temperatura 16MnDR, con una tenacidad al impacto (Ak) de ≥ 27J a -40 ℃, que puede cumplir con los requisitos industriales generales.

Acero inoxidable: adecuado para escenarios de temperaturas muy bajas por debajo de -196 ℃ (punto de ebullición del nitrógeno líquido), como el acero inoxidable 304 (que mantiene la tenacidad a -196 ℃) y el acero inoxidable 316 (mejor resistencia a la corrosión, adecuado para medios húmedos o corrosivos de baja temperatura).

Las aleaciones a base de níquel, como la aleación Monel (aleación Ni Cu) y la aleación de níquel Inconel (aleación Ni Cr Fe), son adecuadas para temperaturas ultrabajas (-253 ℃, condiciones de trabajo de hidrógeno líquido) y ambientes fuertemente corrosivos, sin riesgo de fragilización a bajas temperaturas.

Rendimiento de sellado: garantía de cero fugas

El rendimiento de sellado de baja temperatura.válvulas de compuertaafecta directamente la seguridad del sistema, y ​​la forma de sellado debe seleccionarse de acuerdo con las condiciones de trabajo:

Sellado de metal: metal recubierto con cobre, aluminio o grafito flexible, adecuado para medios de alta presión, alta pureza y baja temperatura (como oxígeno líquido), con alta confiabilidad de sellado pero altos requisitos de precisión de procesamiento.

Sellado no metálico: politetrafluoroetileno (PTFE, resistencia a temperaturas -200 ℃ ~ 260 ℃), PTFE modificado relleno (resistencia al desgaste mejorada), adecuado para escenarios de presión media y baja; Grafito flexible (resistencia a temperaturas -200 ℃ ~ 1650 ℃), con resistencia a altas y bajas temperaturas, adecuado para alternar condiciones de trabajo de altas y bajas temperaturas.

Sellado de fuelles: los fuelles metálicos (como los fuelles de acero inoxidable 316) pueden lograr "cero fugas" y son adecuados para medios altamente tóxicos, inflamables y de baja temperatura (como el cloro líquido), al tiempo que evitan el contacto directo entre el vástago de la válvula y el medio, lo que prolonga la vida útil.

Diseño estructural: optimización para la adaptación a condiciones operativas de baja temperatura

Baja temperaturaválvulas de compuertaNecesidad de reducir la pérdida de frío y evitar la concentración de tensiones mediante la optimización estructural:

Estructura de cuello largo: el vástago de la válvula adopta un diseño de cuello largo (generalmente de 100 a 300 mm de longitud), que puede bloquear la transmisión de energía fría desde el cuerpo de la válvula al extremo operativo, evitar la congelación de los operadores y reducir la transferencia de calor externo a medios de baja temperatura (evitando la gasificación del medio y la sobrepresión).

Prevención de heladas y aislamiento: se puede instalar una capa aislante (como espuma de poliuretano o lana de roca) en el exterior del cuerpo de la válvula para reducir la pérdida de capacidad de enfriamiento; Algunas válvulas de compuerta están diseñadas con "orificios de respiración" para descargar de manera segura trazas de fugas de medios de baja temperatura y evitar la acumulación de escarcha en el sello del vástago de la válvula.

Diseño antigolpe de ariete: el núcleo y el asiento de la válvula adoptan un diseño aerodinámico para reducir el golpe de ariete causado por cambios repentinos en el caudal medio (el cuerpo de la válvula tiene una resistencia débil al impacto a bajas temperaturas y el golpe de ariete puede causar ruptura).