Bagaimana cara memilih katup gerbang lingkungan suhu rendah?

Pemilihankatup gerbanguntuk lingkungan bersuhu rendah harus dipertimbangkan secara komprehensif dari tiga aspek: ketangguhan material, kinerja penyegelan, dan desain struktural, sebagai berikut:

Ketangguhan material: inti dari sifat tidak rapuh pada suhu rendah

Di lingkungan bersuhu rendah, material cenderung kehilangan ketangguhannya karena "penggetasan suhu rendah", yang menyebabkan retaknya katup gerbang. Saat memilih, prioritas harus diberikan pada material dengan ketangguhan suhu rendah yang sangat baik:

Baja karbon/baja paduan rendah: cocok untuk skenario suhu sedang dan rendah mulai dari -20 ℃ hingga -40 ℃, seperti baja bejana bertekanan suhu rendah 16MnDR, dengan ketangguhan benturan (Ak) ≥ 27J pada -40 ℃, yang dapat memenuhi persyaratan industri umum.

Baja tahan karat: cocok untuk skenario suhu rendah di bawah -196 ℃ (titik didih nitrogen cair), seperti baja tahan karat 304 (menjaga ketangguhan pada -196 ℃) dan baja tahan karat 316 (ketahanan korosi yang lebih baik, cocok untuk media suhu rendah yang basah atau korosif).

Paduan berbahan dasar nikel, seperti paduan Monel (paduan Ni Cu) dan paduan nikel Inconel (paduan Ni Cr Fe), cocok untuk suhu sangat rendah (-253 ℃, kondisi kerja hidrogen cair) dan lingkungan korosif yang kuat, tanpa risiko penggetasan pada suhu rendah.

Kinerja penyegelan: jaminan tidak ada kebocoran

Kinerja penyegelan suhu rendahkatup gerbangsecara langsung mempengaruhi keamanan sistem, dan bentuk penyegelan harus dipilih sesuai dengan kondisi kerja:

Penyegelan logam: Logam dilapisi dengan tembaga, aluminium, atau grafit fleksibel, cocok untuk media bertekanan tinggi, kemurnian tinggi, dan suhu rendah (seperti oksigen cair), dengan keandalan penyegelan tinggi tetapi persyaratan akurasi pemrosesan tinggi.

Penyegelan non-logam: polytetrafluoroethylene (PTFE, tahan suhu -200 ℃~260 ℃), diisi PTFE yang dimodifikasi (ketahanan aus yang ditingkatkan), cocok untuk skenario tekanan sedang dan rendah; Grafit fleksibel (tahan suhu -200 ℃~1650 ℃), dengan ketahanan suhu rendah dan tinggi, cocok untuk kondisi kerja suhu tinggi dan rendah bergantian.

Penyegelan bellow: Bellow logam (seperti bellow baja tahan karat 316) dapat mencapai "kebocoran nol" dan cocok untuk media yang sangat beracun, mudah terbakar, dan bersuhu rendah (seperti klorin cair), sekaligus menghindari kontak langsung antara batang katup dan media, sehingga memperpanjang masa pakai.

Desain Struktural: Optimasi untuk Beradaptasi dengan Kondisi Pengoperasian Suhu Rendah

Suhu rendahkatup gerbangperlu mengurangi kehilangan dingin dan menghindari konsentrasi tegangan melalui optimalisasi struktural:

Struktur leher panjang: Batang katup mengadopsi desain leher panjang (biasanya panjang 100-300mm), yang dapat menghalangi transmisi energi dingin dari badan katup ke ujung pengoperasian, mencegah operator dari radang dingin, dan mengurangi perpindahan panas eksternal ke media bersuhu rendah (menghindari gasifikasi sedang dan tekanan berlebih).

Pencegahan dan insulasi embun beku: Lapisan insulasi (seperti busa poliuretan atau wol batu) dapat dipasang di bagian luar badan katup untuk mengurangi hilangnya kapasitas pendinginan; Beberapa katup gerbang dirancang dengan "lubang pernapasan" untuk membuang jejak kebocoran media bersuhu rendah dengan aman dan menghindari akumulasi embun beku pada segel batang katup.

Desain anti palu air: Inti dan dudukan katup mengadopsi desain ramping untuk mengurangi palu air yang disebabkan oleh perubahan mendadak dalam laju aliran sedang (badan katup memiliki ketahanan benturan yang lemah pada suhu rendah, dan palu air dapat menyebabkan pecah).