Tóm lại
xử lý bột nhiệt độ cao đặt ra những thách thức kỹ thuật độc đáo mà tiêu chuẩn
van xoaykhông được thiết kế để chịu được. Khi nhiệt độ quá trình vượt quá 200 độ C, lựa chọn vật liệu, độ trống đầu rotor,và bảo vệ vòng bi trở nên quan trọng để ngăn chặn cơn động kinh và thất bại thảm khốcHướng dẫn này giải thích giới hạn nhiệt độ cho các vật liệu van phổ biến, cách mở rộng nhiệt ảnh hưởng đến độ trong hoạt động,và các giải pháp kỹ thuật cần thiết cho hoạt động đáng tin cậy của bộ cấp dưỡng ống dẫn không khí bột nóng.
Giới hạn nhiệt độ đề cập đến nhiệt độ hoạt động liên tục tối đa mà van xoay bột có thể chịu được mà không bị hỏng cấu trúc, mất khả năng niêm phong hoặc bị hư hỏng vòng bi.Mỗi thành phần của van có một ngưỡng nhiệt khác nhauCác nhà, rotor, niêm phong, vòng bi, và dầu bôi trơn mỗi áp đặt giới hạn riêng của mình trên hệ thống tổng thể.
Thép đúc tiêu chuẩn GG25 bắt đầu mất sức mạnh cơ học trên 300 độ C. Ở khoảng 400 độ C, các mảnh graphite trong sắt đúc bắt đầu bị oxy hóa,gây ra sự quy mô bề mặt và bất ổn kích thướcSắt dẻo dai cung cấp hiệu suất tốt hơn một chút lên đến 400 độ C nhưng bị oxy hóa tương tự sau điểm đó.
Thép không gỉ 304 duy trì sức mạnh hữu ích lên đến khoảng 870 độ C, trong khi thép không gỉ 316L duy trì tính toàn vẹn lên đến khoảng 925 độ C.Hợp kim đặc biệt như Inconel 625 hoặc Hastelloy X có thể hoạt động liên tục trên 1000 độ C.
Vật liệu niêm phong có giới hạn hạn hơn. Niêm phong môi cao su nitrile tiêu chuẩn thất bại trên 100 độ C.Các niêm phong fluoroelastomer như Viton chịu được đến khoảng 200 độ C. Polytetrafluoroethylene hoặc PTFE niêm phong là ổn định đến khoảng 260 độ C. Graphite đóng gói là vật liệu niêm phong phổ biến duy nhất được đánh giá cho dịch vụ liên tục trên 400 độ C.
Dầu bôi trơn cũng hạn chế khả năng nhiệt độ.Chất mỡ nhiệt độ cao tổng hợp kéo dài điều này đến khoảng 180 độ CNgoài ra, các thiết bị mang nước khô hoặc hệ thống dầu lưu thông là cần thiết.
Hiểu được các giới hạn cá nhân này là rất quan trọng vì thành phần yếu nhất xác định nhiệt độ hoạt động tối đa của toàn bộ bộ van.
Tại sao kiểm soát nhiệt độ lại quan trọng
Bỏ qua các hiệu ứng nhiệt độ dẫn đến sự cố đột ngột và tốn kém.
Vận động rotor từ sự mở rộng nhiệt
Đây là chế độ thất bại phổ biến nhất trong dịch vụ bột nóng. Khi nhiệt độ tăng, kim loại mở rộng.Nếu khoảng trống lạnh ban đầu quá chật, sự phát triển nhiệt đóng khoảng cách hoàn toàn. rotor sau đó liên hệ với nhà, tạo ra nhiệt thông qua ma sát. nhiệt này tăng tốc độ mở rộng,tạo ra một cơn co giật mà có thể phá vỡ trục ổ đĩa hoặc phá hủy động cơ bánh răngTính toán sự mở rộng nhiệt và cung cấp khoảng cách nhiệt đầy đủ không phải là tùy chọn.
Sự cố niêm phong và nhiễm bẩn vỏ
Ở nhiệt độ cao, niêm phong elastomer cứng, nứt và mất sức niêm phong.Các vòng bi tiêu chuẩn hoạt động trên ngưỡng nhiệt độ thiết kế của họ mềm ở đường chạyKết quả là thời gian ngừng hoạt động không được lên kế hoạch và thay thế vòng bi tốn kém.
Sự phân hủy vật liệu và chất lượng sản phẩm
Trong một số quy trình, nhiệt độ van quá cao làm suy giảm sản phẩm. bột nhạy cảm với nhiệt như một số polyme, thành phần thực phẩm hoặc tiền chất pin có thể tan chảy, phân hủy,hoặc thay đổi pha bên trong vanDuy trì cách ly nhiệt độ thích hợp bảo vệ chất lượng sản phẩm và ngăn ngừa sự tích tụ vật liệu.
Mối nguy hiểm an toàn
Tiêu thải bột nóng tạo ra nguy cơ cháy cho nhân viên bảo trì. Trong môi trường bụi dễ cháy, bề mặt van quá nóng có thể vượt quá nhiệt độ thắp của đám mây bụi,tạo ra nguy cơ nổKiểm tra nhiệt độ và cách nhiệt thích hợp là các biện pháp an toàn thiết yếu.
Làm thế nào để thiết kế van xoay cho nhiệt độ cao
Thiết kế van xoay bột nóng đáng tin cậy đòi hỏi một cách tiếp cận phối hợp giữa các vật liệu, khoảng trống, niêm phong và phương pháp làm mát.
Tính toán mở rộng nhiệt
Bước đầu tiên là tính toán sự tăng trưởng dự kiến. Thép mở rộng với tốc độ khoảng 12 micromet mỗi mét mỗi độ C. Đối với một rotor 300 mm trải dài 400 độ C tăng nhiệt độ,sự mở rộng quang là khoảng 0Các kỹ sư tính toán độ trống lạnh bằng cách thêm tổng tăng trưởng nhiệt dự kiến vào độ trống chạy nóng mong muốn,thường là 0.25 đến 0,40 mm tùy thuộc vào độ mài mòn.
Chọn vật liệu cho nhiệt
Đối với dịch vụ giữa 200 và 400 độ C, sắt ductile hoặc thép đúc được chấp nhận cho nhà ở.Rotor nên phù hợp hoặc vượt quá một chút vật liệu nhà để đảm bảo tỷ lệ mở rộng tương thíchCác kim loại khác nhau với hệ số mở rộng rất khác nhau có thể gây ra những thay đổi không thể đoán trước được.
Cải tiến hệ thống con dấu
Trên 200 độ C, niêm phong môi phải được thay thế bằng các tuyến đóng gói graphite.Người theo dõi đóng gói nên được làm mát bằng nước hoặc làm nguội bằng không khí để giữ nhiệt độ tại vòng bi dưới 80 độ CMột số thiết kế sử dụng một sự sắp xếp niêm phong kép với một rào cản không khí thanh lọc giữa bao bì nóng và vòng bi để tạo ra một sự phá vỡ nhiệt.
Đặt cách ly và làm mát
Các vỏ vòng bi phải được tách ra khỏi thân van nóng.Một dây chuyền cắt nhiệt giữa thân van và vỏ vòng bi giảm thêm dẫn nhiệtTrong trường hợp cực đoan, áo khoác nước xung quanh chân đệm mang giữ nhiệt độ hoạt động an toàn.
Vật liệu đầu rotor
Các vật liệu cứng tiêu chuẩn làm mềm ở nhiệt độ cao.đầu rotor phải sử dụng hợp kim chống nhiệt như Stellite 6 hoặc loại tungsten carbide được xây dựng đặc biệt để ổn định nhiệtPhương pháp gắn đầu cũng phải phù hợp với sự mở rộng khác nhau giữa vật liệu đầu và thân rotor.
Ví dụ ứng dụng
Một nhà máy dầu cốc đốt cháy ở Trung Đông đã trải qua cơn co giật rotor mỗi ba tuần trên van xoay xả của họ hoạt động ở 380 độ C.Các van ban đầu có độ trong lạnh 0Doebritz đã thiết kế lại rotor với khoảng cách lạnh 0,45 mm,nâng cấp nhà để đúc thép với một chân đệm mang nước làm mátCác van được thiết kế lại hoạt động liên tục trong mười bốn tháng mà không bị co giật.
Câu hỏi thường gặp
Nhiệt độ tối đa cho một van quay tiêu chuẩn là gì
Một van tiêu chuẩn với ni-tril niêm phong và xây dựng bằng sắt đúc được giới hạn ở khoảng 80 độ C. Trên mức này, các thiết kế nhiệt độ cao chuyên biệt là cần thiết.
Tôi nên thêm bao nhiêu khoảng trống cho dịch vụ nhiệt độ cao
Như một hướng dẫn, hãy thêm 0,0015 đến 0,002 mm độ trống trên mỗi mm đường kính rotor trên 100 độ C tăng nhiệt độ.
Tôi có thể sử dụng nước làm mát trên thân van
Nước có thể bị che phủ trong thùng chứa nhưng có nguy cơ nếu mạch nước bị hỏng.Làm mát bằng nước thường được dành riêng cho vỏ vòng bi nơi nhiệt độ phải ở dưới 80 độ C.
Liệu sự giãn nở nhiệt có ảnh hưởng đến sự ghép nối ổ đĩa không?
Vâng. Sự tăng trưởng trục có thể tải trước vòng bi nối hoặc bánh răng. Các trục nối linh hoạt với khả năng nổi trục phải được xác định để phù hợp với sự tăng trưởng trục nhiệt.
Doebritz cung cấp bảng tính nhiệt độ
Các kỹ sư của Doebritz cung cấp tính toán mở rộng nhiệt và giới thiệu khoảng trống cho mọi ứng dụng van nhiệt độ cao.
Kết luận
Việc xử lý bột ở nhiệt độ cao đòi hỏi phải kỹ thuật cẩn thận các vật liệu, chỗ trống, niêm phong và hệ thống làm mát.nhưng với các tính toán khoảng trống thích hợp và các tính năng thiết kế mạnh mẽĐầu tư vào một bộ cấp nước quay nhiệt độ cao được thiết kế đúng cách sẽ ngăn ngừa sự cố thảm khốc, giảm chi phí bảo trì và bảo vệ chất lượng sản phẩm.
Đảm bảo ứng dụng bột nóng của bạn được thiết kế để thành công. liên hệ Doebritz Shanghai Co., Ltd hôm nay để thảo luận về nhiệt độ hoạt động của bạn, yêu cầu tính toán mở rộng nhiệt,hoặc có được một báo giá cho một van xoay bột nhiệt độ cao được xây dựng để chịu được điều kiện quá trình của bạn.
