- Podľa podmienok používania má konštrukcia kryogénneho ventilu nasledujúce požiadavky:
- Ventil by mal byť schopný pracovať dlhú dobu v nízkoteplotných médiách a okolitej teplote. Všeobecná životnosť je 10 rokov alebo 3000 až 5000 cyklov.
- Ventil by sa nemal stať významným zdrojom tepla v nízkoteplotnom systéme. Je to preto, že prítok tepla nielen znižuje tepelnú účinnosť, ale tiež spôsobuje, že sa vnútorná tekutina rýchlo odparuje, ak je príliš veľký prítok, čo vedie k abnormálnemu zvýšeniu tlaku a spôsobuje nebezpečenstvo.
- Nízkoteplotné médiá by nemali mať škodlivé účinky na prevádzku ručného kolesa a tesnenie tesnenia.
- Ventilové zostavy, ktoré sú v priamom kontakte s nízkoteplotnými médiami, by mali mať výbušnú a protipožiarnu konštrukciu.
- Ventilové zostavy pracujúce pri nízkych teplotách nie je možné mazať, preto je potrebné prijať konštrukčné opatrenia, aby sa zabránilo poškriabaniu trecích častí.
- Faktory, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere materiálu hlavného telesa kryogénneho ventilu, zahŕňajú nasledujúce požiadavky:
Minimálna prevádzková teplota ventilu.
Kovové materiály si zachovávajú mechanické vlastnosti požadované pre pracovné podmienky pri nízkych teplotách, najmä rázovú húževnatosť, relatívne predĺženie a štrukturálnu stabilitu.
Materiál má dostatočnú rázovú pevnosť pri nízkych teplotách.
Materiály majú rôzne vlastnosti zmršťovania za studena.
Má dobrú odolnosť proti opotrebovaniu pri nízkych teplotách a bezolejové mazacie podmienky.
Má dobrú odolnosť proti korózii.
Keď sa používa zváranie, musí sa zvážiť aj zvárací výkon materiálu.
Princípy výberu materiálov, ako je telo, kryt ventilu, sedlo ventilu a kotúč ventilu hlavných komponentov kryogénneho ventilu, sú: feritická oceľ sa používa, keď je teplota vyššia ako {{0}} stupeň; austenitická oceľ sa používa, keď je teplota nižšia ako -100 stupeň a nízkotlakové ventily s malým priemerom môžu byť vyrobené z materiálov, ako je oceľ a hliník. Výber materiálov pre drieky ventilov a upevňovacie prvky: Keď je teplota vyššia ako -100 stupeň, drieky ventilov a skrutky sú vyrobené z legovanej ocele, ako je Ni, Cr-Mo atď., a prechádzajú vhodným tepelným spracovaním na zlepšenie pevnosť v ťahu a zabránenie uhryznutiu nite; Keď je teplota nižšia ako -100 stupňov, je vyrobená z austenitickej nehrdzavejúcej ocele odolnej voči kyselinám. Vreteno ventilu musí byť zároveň tvrdo pochrómované (hrúbka pokovovania 0 0,04 mm~0,06 mm) alebo nitridované, aby sa zlepšila tvrdosť povrchu. Aby sa zabránilo zadretiu matíc a skrutiek, matice sú zvyčajne vyrobené z Mo ocele alebo Ni ocele a povrch závitu je potiahnutý sulfidom molybdénovým. Tesnenia pre nízkoteplotné ventily musia mať spoľahlivé tesniace a regeneračné vlastnosti pri normálnej teplote, nízkej teplote a teplotných zmenách. Pretože materiály tesnenia pri nízkych teplotách stvrdnú a znížia plasticitu, mali by sa zvoliť materiály tesnení s malými zmenami výkonu. Keď je prevádzková teplota -200 stupňov a maximálny prevádzkový tlak pri nízkej teplote 3 MPa, použije sa azbestová gumová doska z bieleho azbestu s dlhými vláknami. Keď je prevádzková teplota -200 stupňov a maximálny prevádzkový tlak 5 MPa, použije sa špirálovo vinuté tesnenie vyrobené z oceľovej pásky odolnej voči kyselinám obloženej azbestom alebo špirálovo vinuté tesnenie vyrobené z polytetrafluóretylénovej oceľovej pásky odolnej voči kyselinám. Vinuté tesnenia vyrobené z expandovaného grafitu a kyselinovzdornej ocele sú ideálne pre nízkoteplotné ventily pri -200 stupňoch . Pri výbere tesnenia pre kryogénne ventily by sa mali zohľadniť nízkoteplotné charakteristiky tesnenia. Vo všeobecnosti sa impregnované polytetrafluóretylénové tesnenie typu V používa v kryogénnych ventiloch.
- Konštrukčný návrh kryogénnych ventilov má tieto základné požiadavky:
- Použite teleso ventilu, ktoré plne odoláva rozťahovaniu a zmršťovaniu spôsobenému teplotnými zmenami a štruktúra sedla ventilu sa nedeformuje vplyvom teplotných zmien.
- Prijmite štruktúru krytu ventilu s dlhým hrdlom, ktorá môže chrániť upchávku. Hlavným účelom prijatia tejto konštrukcie je znížiť teplo v prenosovom zariadení a zabrániť námraze a zamrznutiu drieku ventilu a horných častí krytu ventilu v dôsledku prechladnutia upchávky. Uistite sa, že teplota upchávky je 0 nad stupňom
- Prijmite kotúč ventilu, ktorý dokáže udržať spoľahlivé utesnenie bez ohľadu na zmeny teploty. Napríklad uzatváracie ventily používajú elastické brány alebo otvorené brány; uzatváracie ventily používajú ploché sedlá ventilov a ihlové ventily používajú kotúče ventilov v tvare zátky.
- Prijmite hornú tesniacu štruktúru. Vo všeobecnosti sa vyžaduje, aby kryogénne ventily mali tesniacu štruktúru. Horná tesniaca plocha je vo všeobecnosti prekrytá karbidom kobaltu, chrómu a volfrámu a po dokončení je brúsená.
- Použite povrchovú štruktúru z karbidu kobaltu, chrómu a wolfrámu pre sedlo ventilu a tesniaci povrch kotúča ventilu (doska hradidla)
- Poznámka: Mäkká tesniaca štruktúra má veľký koeficient rozťažnosti a pri nízkych teplotách sa stáva krehkou, takže je vhodná len pre kryogénne ventily s teplotami nad -70 stupňov, ale polytrichlóretylén možno použiť pre kryogénne ventily s teplotami do 162 stupňov . Kryogénne ventily môžu tiež prijať vlnitú tesniacu štruktúru bez balenia.
- Použite otvory na uvoľnenie tlaku, aby ste zabránili abnormálnemu zvýšeniu tlaku. Umiestnenie otvoru na uvoľnenie tlaku závisí od konštrukcie ventilu, niektoré sú na telese ventilu a niektoré sú na doske posúvača. Na ventil môže byť tiež nastavené výstupné potrubie alebo môže byť inštalovaný bezpečnostný ventil na vypúšťanie abnormálne vysokého tlaku.