Trong các hệ thống hơi nước công nghiệp, lỗi đóng gói là nguyên nhân phổ biến dẫn đến rò rỉ bên ngoài, tổn thất năng lượng và thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến. Lớp đệm PTFE thông thường có xu hướng mềm và dãn trên 180oC, dẫn đến rò rỉ hơi dọc theo thân. Để giải quyết vấn đề này, mộtVan bi mặt bích cơ giới.pdf có ghế PPL (poly-p-phenylene) và lớp bọc bằng than chì linh hoạt giúp kéo dài nhiệt độ hoạt động lên 200oC, mang đến giải pháp điều khiển tự động đáng tin cậy cho đường ống dẫn hơi nước bão hòa và dầu nhiệt độ cao.
Hộp đóng gói van trong dịch vụ hơi nước thường sử dụng PTFE hoặc than chì. Khi hoạt động liên tục trên 180oC, PTFE trải nghiệm:
Thư giãn leo núi: Biến dạng dẻo dưới tác dụng nén kéo dài làm giảm ứng suất bịt kín.
Oxy hóa nhiệt: Sự phân mảnh chuỗi phân tử tạo ra các vết nứt nhỏ.
Phun ra: PTFE đã được làm mềm được ép vào khe hở giữa thân và lỗ đệm.
Những tác động này biểu hiện dưới dạng “tiếng rít” hoặc rò rỉ hơi nước có thể nhìn thấy ở thân nồi, làm tăng tổn thất nhiệt và có thể ảnh hưởng đến sự an toàn. Đối với các van cơ giới, lỗi đóng gói cũng gây ra sự gia tăng mô-men xoắn bất thường, có khả năng làm cháy bộ truyền động.
PPL (poly-p-phenylene hay còn gọi là polyphenyl) là một loại polymer nhiệt rắn có các thông số chính sau:
| Tài sản | PPL | PTFE (để so sánh) |
|---|---|---|
| Nhiệt độ dịch vụ liên tục | 220oC | 180oC |
| Nhiệt độ lệch nhiệt (1,82MPa) | 220oC | 55oC |
| Hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính (×10⁻⁵/K) | 4,5 | 12-10 |
| Cường độ nén (MPa) | 120 | 10-15 |
Nguồn: Sổ tay Nhựa Kỹ thuật và bảng dữ liệu kỹ thuật của nhà cung cấp PPL.
Là vật liệu làm chỗ ngồi, PPL thể hiện độ rão thấp hơn nhiều khi bị nén ở 200oC so với PTFE, duy trì ứng suất bịt kín cần thiết giữa bóng và chỗ ngồi. Hệ số giãn nở nhiệt thấp của nó cũng giảm thiểu sự thay đổi khe hở ở nhiệt độ cao, ngăn ngừa hiện tượng co giật.
Ghép nối với ghế PPL làđóng gói than chì linh hoạt(mục 10 trong danh sách các phần PDF). Các đặc điểm chính của than chì linh hoạt bao gồm:
Phạm vi nhiệt độ: -200oC đến +450oC (khuyến nghị 400oC trong môi trường oxy hóa)
Lượng khí thải thấp: Tuân thủ ISO 15848-1, rò rỉ khí heli ≤10⁻⁴ Pa·m³/s
Tự bôi trơn: Hệ số ma sát thấp (0,05-0,1) làm giảm mô-men xoắn thân xe
Trong dịch vụ hơi nước ở nhiệt độ 200oC, than chì dẻo không bị mềm hoặc đùn ra như PTFE và nó có khả năng điều chỉnh độ lệch trục nhỏ và chuyển động dọc trục, duy trì tính nguyên vẹn của vòng bịt kín lâu dài.
Theo dữ liệu kỹ thuật PDF:
Đánh giá nhiệt độ: 200oC (Nguồn: Bảng dữ liệu công nghệ)
Áp suất kiểm tra con dấu chất lỏng: lên tới 4,4 MPa (đối với PN40)
Áp suất kiểm tra kín khí: 0,5-0,8 MPa
Đối với đường hơi bão hòa, 200oC tương ứng với áp suất bão hòa khoảng 1,55 MPa. Áp suất kiểm tra kín của van (1,76 MPa đối với PN16) bao gồm cả điều kiện này. Nếu chọn định mức PN40, áp suất thử kín là 4,4 MPa phù hợp với hơi quá nhiệt hoặc hơi áp suất cao (ví dụ: hơi phụ trợ trong các nhà máy điện).
Khi chọn van bi có động cơ cho đường hơi, hãy xem xét ba mục sau:
Hơi bão hòa: Xác định nhiệt độ từ áp suất. Ví dụ: hơi bão hòa 1,0 MPa xấp xỉ 184oC – phù hợp với ghế PPL.
Hơi nước quá nhiệt: Nếu nhiệt độ vượt quá 200oC, cần có ghế bằng hợp kim cứng hoặc vật liệu nhiệt độ cao đặc biệt.
WCB (thép carbon) là sự lựa chọn tiêu chuẩn cho dây chuyền hơi – tiết kiệm chi phí và phù hợp với nước/hơi nước nhiệt độ cao không bị ăn mòn.
Nếu lo ngại về ăn mòn do ngưng tụ (ví dụ: CO₂ hoặc O₂ trong hơi nước), hãy chỉ định thân bằng thép không gỉ 316.
Mô-men xoắn ở nhiệt độ cao tăng do sự giãn nở nhiệt của vật liệu đệm và mặt ngồi. Chọn bộ truyền động có hệ số an toàn cao hơn mômen nguội tính toán là 1,2–1,3.
Bản PDF liệt kê các mẫu thiết bị truyền động từ SONGO-05 đến SONGO-250, bao gồm các yêu cầu về mô-men xoắn cho DN15 đến DN200.
Có thể tránh được lỗi đóng gói ở nhiệt độ cao trong đường hơi. Bằng cách kết hợp các đế PPL với lớp đệm bằng than chì linh hoạt, van bi mặt bích có động cơ hoạt động đáng tin cậy ở nhiệt độ 200oC trong dịch vụ hơi bão hòa, loại bỏ rò rỉ thân van và giảm tần suất bảo trì. Các kỹ sư nên xác minh nhiệt độ trung bình, định mức áp suất, vật liệu thân máy và áp dụng biên độ mô-men xoắn thích hợp cho bộ truyền động để đảm bảo độ tin cậy của hệ thống.
