Làm thế nào để chọn van cổng môi trường nhiệt độ thấp?

Việc lựa chọnvan cổngđối với môi trường nhiệt độ thấp cần được xem xét toàn diện từ ba khía cạnh: độ bền của vật liệu, hiệu suất bịt kín và thiết kế kết cấu, như sau:

Độ dẻo dai của vật liệu: cốt lõi của tính không giòn ở nhiệt độ thấp

Trong môi trường nhiệt độ thấp, vật liệu dễ bị mất độ dẻo dai do "giòn ở nhiệt độ thấp", dẫn đến nứt van cổng. Khi lựa chọn, cần ưu tiên những vật liệu có độ bền nhiệt độ thấp tuyệt vời:

Thép carbon / thép hợp kim thấp: thích hợp cho các kịch bản nhiệt độ trung bình và thấp từ -20oC đến -40oC, chẳng hạn như thép bình áp suất nhiệt độ thấp 16MnDR, có độ bền va đập (Ak) ≥ 27J ở -40oC, có thể đáp ứng các yêu cầu công nghiệp chung.

Thép không gỉ: thích hợp cho các kịch bản nhiệt độ thấp sâu dưới -196oC (điểm sôi của nitơ lỏng), chẳng hạn như thép không gỉ 304 (duy trì độ bền ở -196oC) và thép không gỉ 316 (chống ăn mòn tốt hơn, thích hợp cho môi trường nhiệt độ thấp ướt hoặc ăn mòn).

Các hợp kim gốc niken, chẳng hạn như hợp kim Monel (hợp kim Ni Cu) và hợp kim niken Inconel (hợp kim Ni Cr Fe), thích hợp với nhiệt độ cực thấp (-253oC, điều kiện làm việc bằng hydro lỏng) và môi trường ăn mòn mạnh, không có nguy cơ giòn ở nhiệt độ thấp.

Hiệu suất bịt kín: đảm bảo không rò rỉ

Hiệu suất bịt kín ở nhiệt độ thấpvan cổngảnh hưởng trực tiếp đến an toàn hệ thống và hình thức niêm phong phải được lựa chọn theo điều kiện làm việc:

Niêm phong kim loại: Kim loại được phủ bằng đồng, nhôm hoặc than chì dẻo, thích hợp cho môi trường áp suất cao, độ tinh khiết cao và nhiệt độ thấp (như oxy lỏng), có độ tin cậy bịt kín cao nhưng yêu cầu độ chính xác xử lý cao.

Niêm phong phi kim loại: polytetrafluoroethylene (PTFE, chịu nhiệt độ -200oC ~ 260oC), PTFE biến tính chứa đầy (tăng cường khả năng chống mài mòn), thích hợp cho các tình huống áp suất trung bình và thấp; Than chì linh hoạt (điện trở nhiệt -200oC ~ 1650oC), có khả năng chịu nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao, thích hợp cho các điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao và thấp xen kẽ.

Niêm phong ống thổi: Ống thổi kim loại (chẳng hạn như ống thổi bằng thép không gỉ 316) có thể đạt được "không rò rỉ" và phù hợp với môi trường có độc tính cao, dễ cháy và nhiệt độ thấp (như clo lỏng), đồng thời tránh tiếp xúc trực tiếp giữa thân van và môi trường, kéo dài tuổi thọ.

Thiết kế kết cấu: Tối ưu hóa để thích ứng với điều kiện vận hành ở nhiệt độ thấp

Nhiệt độ thấpvan cổngcần giảm tổn thất lạnh và tránh tập trung ứng suất thông qua tối ưu hóa kết cấu:

Cấu trúc cổ dài: Thân van sử dụng thiết kế cổ dài (thường dài 100-300mm), có thể chặn việc truyền năng lượng lạnh từ thân van đến đầu vận hành, ngăn người vận hành khỏi bị tê cóng và giảm truyền nhiệt bên ngoài sang môi trường nhiệt độ thấp (tránh khí hóa trung bình và quá áp).

Chống băng giá và cách nhiệt: Có thể lắp đặt một lớp cách nhiệt (như bọt polyurethane hoặc bông đá) ở bên ngoài thân van để giảm tổn thất khả năng làm mát; Một số van cổng được thiết kế với "lỗ thở" để xả dấu vết rò rỉ của môi trường nhiệt độ thấp một cách an toàn và tránh tích tụ sương giá ở phốt thân van.

Thiết kế chống búa nước: Lõi và đế van được thiết kế hợp lý để giảm búa nước do thay đổi đột ngột về tốc độ dòng chảy trung bình (thân van có khả năng chống va đập yếu ở nhiệt độ thấp và búa nước có thể gây vỡ).