Valve Butterlfy cryogénique

La vanne papillon cryogénique est une vanne courante qui fonctionne dans un milieu à basse température. NEWLOTOKE résout le problème de la dilatation thermique et de la contraction de la vanne dans un environnement à basse température en améliorant le processus et la structure d'étanchéité. Le milieu commun à basse température comprend: la température de l'ammoniac liquéfié est de -269 ℃, la température de l'hydrogène est de -254 ℃, la température de l'hélium liquéfié est de -196 ℃, la température de l'oxygène liquide est de -183 ℃ et la température de le gaz naturel liquéfié est de -162 ℃. Ces milieux de sortie des milieux cryogéniques liquides tels que l'éthylène, l'oxygène liquide, l'hydrogène liquide, le gaz naturel liquéfié, les produits pétroliers liquéfiés, etc., sont non seulement inflammables et explosifs, mais se gazéifient également lorsque la température augmente et le volume se dilate des centaines de fois pendant gazéification.

Les vannes cryogéniques ont des conditions de travail difficiles. La plupart de leurs milieux de travail sont des substances inflammables, explosives et hautement perméables. La température de travail minimale peut atteindre -269 ℃ et la pression de travail maximale peut atteindre 10 MPa. Par conséquent, la conception, la fabrication et l'inspection des vannes cryogéniques sont assez différentes de celles des vannes à usage général. Par conséquent, nous adoptons une structure métal sur métal résistante aux basses températures, une conception brevetée multi-excentrique sans friction, un excellent test à basse température et une excellente technologie pour que les joints se dilatent et se contractent uniformément pour assurer la température et la durée de vie de la vanne.

Généralement, selon les conditions de fonctionnement des vannes cryogéniques, les exigences suivantes sont avancées pour les travaux de conception:

1) La vanne et ses composants doivent avoir la capacité de fonctionner pendant une longue période sous le milieu à basse température et la température ambiante (généralement 10 ans ou 35000 ~ 50000 cycles);

2) Par rapport au fluide à basse température, la vanne ne doit pas devenir une source de chaleur importante. Cela est dû au fait que l'afflux de chaleur réduira l'efficacité thermique et qu'un apport de chaleur trop important peut également vaporiser le milieu à basse température à l'intérieur de la vanne, provoquant une augmentation de pression anormale et un danger;

3) Le milieu à basse température ne doit pas avoir d'effet néfaste sur les performances de fonctionnement du volant et les performances d'étanchéité de la garniture;

4) La structure de l'ensemble de soupape directement en contact avec le milieu cryogénique doit répondre aux exigences antidéflagrantes et ignifuges pertinentes;

5) L'ensemble de soupape fonctionnant à basse température ne peut pas être lubrifié, des mesures doivent donc être prises pour éviter que les pièces de friction ne soient rayées.

Fonctionnalité de conception +

1. Traitement à basse température du corps de vanne et de toutes les pièces: il peut parfaitement résister à la dilatation et à la contraction causées par les changements de température. De plus, la structure du siège de soupape ne sera pas déformée de façon permanente en raison des changements de température.

2. Adoption d'une structure de chapeau à long col: La longueur de col du couvercle de soupape est déterminée selon BS 6364 ou MSS SP-134; cette méthode a été vérifiée par analyse par éléments finis en fonction d'essais ou d'exigences des utilisateurs.

allonger le cou. Son but est de protéger le presse-étoupe. Parce que l'étanchéité du presse-étoupe est l'une des clés des vannes cryogéniques. S'il y a une fuite dans cette zone, cela réduira l'effet de refroidissement et provoquera la vaporisation du gaz liquéfié. En effet, à mesure que la température diminue à basse température, l'élasticité du garnissage disparaît progressivement et les performances anti-fuite diminuent. En raison de l'infiltration du fluide, la garniture et la vanne gèlent, ce qui affecte le fonctionnement normal de la tige de vanne, et la tige de vanne monte et descend. L'emballage est rayé, provoquant de graves fuites. Par conséquent, la soupape cryogénique doit adopter une structure de couvercle de soupape à long col. En outre, la structure à long cou est également pratique pour enrouler le matériau isolant froid pour éviter les dommages causés par l'énergie froide

3. La longueur de col L du couvercle de soupape à col long (voir figure 1) est déterminée en fonction de facteurs tels que la conductivité thermique du matériau, la zone de conductivité thermique et le coefficient de dissipation thermique de surface. En même temps, il satisfait le besoin d'épaisseur d'isolation froide. La longueur du col peut être obtenue par la méthode d'essai. Le tableau 1 est la longueur du col du couvercle de soupape à col long conçu en tenant compte de la température de fonctionnement de la soupape cryogénique standard et de l'épaisseur du matériau d'isolation froide.

4. Avec une conception de trou d'homme, un démontage et un assemblage rapides du siège de soupape et du joint de disque pour la maintenance en ligne, la vanne papillon Newlotoke peut être démontée et remontée sans outils spéciaux.

5. La conception remplaçable du siège de soupape et de la bague d'étanchéité n'entraînera pas la machine entière à déclarer les frais dus à l'usure du joint et réduira le coût d'utilisation;

6. Le siège de soupape et la bague d'étanchéité adoptent une structure sans frottement multi-excentrique et une surface d'étanchéité STL: la conception multi-excentrique rend la dilatation thermique et la contraction à froid de la bague d'étanchéité plus uniforme, le joint est plus stable et la durée de vie est plus longue . La partie de fermeture de la vanne cryogénique adopte une surface d'étanchéité STL. La structure d'étanchéité souple convient uniquement aux vannes cryogéniques dont la température est supérieure à -70 ℃ en raison du coefficient de dilatation élevé du PTFE et de sa fragilité à basse température. Le polytrifluoroéthylène peut être utilisé pour les vannes cryogéniques à -162 ° C.

7. Structure de siège d'étanchéité supérieure, cannelure de tige supérieure sans structure anti-soufflage de goupille, la conception à double tige de soupape résout le problème de l'expansion irrégulière de la tige de la soupape, de la plaque papillon et du corps de soupape en raison de la dilatation et de la contraction thermiques. la tige adopte un arbre fixe pour une meilleure rigidité, ce qui peut raccourcir la position de connexion de la tige de vanne insérée dans la plaque papillon et réduire la résistance à l'écoulement du canal

8. La plaque de soupape a une faible résistance à l'écoulement, réduisant la consommation d'énergie

9. Choix du matériau des éléments de fixation

Lorsque la température est supérieure à -100 ° C, le matériau du boulon doit être du Ni, du Cr-Mo et un autre acier allié, qui doit être correctement traité thermiquement pour améliorer la résistance à la traction et éviter les morsures du fil. Afin d'éviter le grippage de l'écrou et du boulon, l'écrou est généralement en acier Mo ou en acier Ni, et la surface du filetage est revêtue de bisulfure de molybdène.

10. Sélection de joints et de matériaux d'emballage pour vannes cryogéniques

Au fur et à mesure que la température diminue, le plastique fluoré rétrécit considérablement, ce qui réduira les performances d'étanchéité et provoquera facilement des fuites. Le remplissage d'amiante ne peut pas éviter la pénétration et les fuites. Le caoutchouc a des propriétés de gonflement par rapport au gaz naturel et ne peut pas être utilisé à basse température. Dans la conception des vannes cryogéniques, d'une part, la conception structurelle garantit que le garnissage est proche de la température ambiante. Par exemple, la structure du capot à long col est adoptée pour maintenir la boîte à garniture aussi loin que possible du milieu à basse température. D'autre part, tenez compte lors du choix de l'emballage Caractéristiques à basse température de la charge. Les vannes cryogéniques utilisent généralement un garnissage flexible en graphite.

Le graphite flexible est un excellent matériau d'étanchéité. Ce matériau est imperméable aux gaz et aux liquides, et a une élasticité de 10% à 15% dans le sens de l'épaisseur, et l'étanchéité peut être obtenue avec une pression de fixation plus faible. Il est autolubrifiant et peut être utilisé comme garniture de soupape pour empêcher l'usure de la garniture et de la soupape. La température d'utilisation du graphite flexible est généralement de -200 ~ 870 ℃.

11. La boîte d'emballage ne peut pas être en contact direct avec une basse température, mais est conçue au sommet du couvercle de soupape à long col, de sorte que la boîte à garniture soit située loin de la basse température et fonctionne dans un environnement de température supérieure à 0 ℃ . De cette manière, l'effet d'étanchéité du presse-étoupe est amélioré. En cas de fuite, ou lorsque le fluide à basse température entre directement en contact avec la garniture et que l'effet d'étanchéité diminue, de la graisse peut être ajoutée à partir du milieu de la boîte à garniture pour former une couche de joint d'huile afin de réduire la différence de pression de la boîte à garniture comme une mesure d'étanchéité auxiliaire. La boîte à garniture adopte principalement une structure de garniture en deux étapes avec une bague d'espacement en métal central. Cependant, d'autres types tels que la structure générale de boîte à garniture de soupape et la structure à double boîte à garniture avec la tige de soupape capable d'être auto-serrée sont également utilisés.

12. Le joint est constitué d'un joint en graphite flexible enroulé en acier inoxydable.

13. La plaque d'égouttement est une plaque circulaire soudée à la partie à long col sous la boîte à garniture pour garder au froid. Sa fonction principale est d'empêcher l'humidité de l'environnement de s'écouler dans la couche isolante directement après avoir été refroidie dans l'eau et gelée. Le diamètre du bac collecteur dépasse le diamètre de la bride centrale pour empêcher la vapeur d'eau condensée à basse température de s'égoutter sur la bride centrale et les boulons, provoquant des pertes de chaleur et de la corrosion, affectant la maintenance en ligne.

14. Joint métallique, conception ignifuge

Norme de conception +

Normes de conception ： Conforme aux exigences API609, ASME B16.34, ASME VI, BS6364, DIN3840

Norme de connexion ： Conforme aux exigences ASME B16.10, IS05752

Test de micro-fuites ： Conforme aux exigences IS015848, API622, SHELL SPE77-312, TA-LUFT

Test au feu ： Conforme aux exigences API607, BS6755, ISO / FDIS10497

Normes de test de résistance et d'étanchéité ： Conforme aux exigences API598, BS6364, EN12266 \ ISO5208

Spécification technique +

· Taille: 3 "~ 48" (DN80 ~ DN2000)

· Classe: 150LB ~ 900LB / PN6 ~ PN160

· Connexion: Modèle long à double bride / Modèle court à double bride / Soudure bout à bout ·

Fonctionnement: engrenage à vis sans fin / actionneur pneumatique / actionneur électrique

· Température: -269 ℃ ~ -40 ℃

· Application: La température de l'ammoniac liquéfié est de -269 ° C, la température de l'hydrogène liquide est de -254 ° C, la température de l'hélium liquéfié est de -196 ° C, la température de l'oxygène liquide est de -183 ° C, la température de le gaz naturel liquéfié est de -162 ° C

Option matérielle +

· Corps: SS304L, SS316L, F316, LC1, LC2, LC3, LCB, WCB

· DiSC ： CF3M, CF8M

· Tige: ASTM A479 XM-19 (UNS S20910)

· Scellement de disque: F316L + STL

· Siège de carrosserie: F316L + STL

Solidité et rigidité

Dans la conception des vannes à ultra-basse température, considérez d'abord que les principaux composants de la vanne doivent être capables de résister à de grands changements de température de longue durée ou instantanés et que la contrainte thermique causée par la capacité du matériau est le principal facteur à prendre en compte, sous divers charges sous pression et température alternées. En plus des calculs réguliers de résistance pour les corps de vannes, les capots et les tiges, l'analyse des contraintes par éléments finis et l'analyse sismique doivent également être utilisées pour garantir la fiabilité des produits de vannes. Toutes les vannes cryogéniques GNL mentionnées ci-dessus sont fabriquées en acier inoxydable austénitique à faible ou à très faible teneur en carbone comme matériau principal, et sa résistance, sa ténacité, sa résistance à la température, sa résistance à la pression et sa résistance à l'érosion sont meilleures que les autres matériaux.

Étanchéité, sécurité et fiabilité

Afin d'empêcher le GNL de prendre feu et d'exploser, le système GNL ne permet aucune fuite. Les vannes GNL doivent prendre des mesures très strictes et efficaces pour assurer la conception structurelle, la sélection des matériaux pour les joints (garniture, joints et bagues d'étanchéité, etc.) et l'inspection et le contrôle de la qualité des produits finis. Pour cette raison, nous avons effectué des essais répétés à basse température sur diverses structures et matériaux d'étanchéité. La méthode de test adopte la méthode d'immersion à froid internationalement commune, c'est-à-dire que l'ensemble du produit de test est immergé dans -196 ℃ azote liquide à basse température à travers l'hélium à l'intérieur du corps de la vanne L'instrument d'affichage affiche la fuite d'hélium lorsque la température de test atteint -196 ℃ . Après avoir testé le schéma de structure et le matériau d'étanchéité,

Enfin, déterminez la structure et le matériau préférés. Pour cette raison, la vanne cryogénique GNL que nous produisons n'a aucune fuite interne et externe et d'excellentes performances. Après le test, la vanne répond aux exigences standard. Après un test de vibration à haute fréquence et à accélération, le test à basse température est répété pour assurer son étanchéité et sa fiabilité supérieures.

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