- Saskaņā ar lietošanas nosacījumiem kriogēnā vārsta konstrukcijai ir šādas prasības:
- Vārstam jāspēj ilgstoši darboties zemas temperatūras vidē un apkārtējās vides temperatūrā. Vispārējais kalpošanas laiks ir 10 gadi vai 3000 līdz 5000 cikli.
- Vārstam nevajadzētu kļūt par nozīmīgu siltuma avotu zemas temperatūras sistēmā. Tas ir tāpēc, ka siltuma pieplūde ne tikai samazina termisko efektivitāti, bet arī izraisa iekšējā šķidruma strauju iztvaikošanu, ja ir pārāk daudz pieplūdes, izraisot neparastu spiediena palielināšanos un izraisot briesmas.
- Zemas temperatūras materiāliem nedrīkst būt kaitīga ietekme uz rokrata darbību un iepakojuma blīvēšanas veiktspēju.
- Vārstu blokiem, kas ir tiešā saskarē ar zemas temperatūras vidi, jābūt ar sprādziendrošu un ugunsdrošu konstrukciju.
- Vārstu mezglus, kas darbojas zemā temperatūrā, nevar ieeļļot, tāpēc ir jāveic strukturāli pasākumi, lai novērstu berzes daļu skrāpējumus.
- Faktori, kas jāņem vērā, izvēloties kriogēnā vārsta korpusa materiālu, ietver šādas prasības:
Minimālā vārsta darba temperatūra.
Metāla materiāli saglabā mehāniskās īpašības, kas nepieciešamas darba apstākļiem zemā temperatūrā, īpaši triecienizturību, relatīvo pagarinājumu un konstrukcijas stabilitāti.
Materiālam ir pietiekama zemas temperatūras triecienizturība.
Materiāliem ir dažādas aukstās saraušanās īpašības.
Tam ir laba nodilumizturība zemās temperatūrās un eļļošanas apstākļos bez eļļas.
Ir laba izturība pret koroziju.
Izmantojot metināšanu, jāņem vērā arī materiāla metināšanas veiktspēja.
Kriogēnā vārsta galveno sastāvdaļu, piemēram, korpusa, vārsta vāka, vārsta ligzdas un vārsta diska izvēles principi ir šādi: ferīta tēraudu izmanto, ja temperatūra ir augstāka par {{0}} grādiem; austenīta tēraudu izmanto, ja temperatūra ir zemāka par -100 grādiem, un zema spiediena un maza diametra vārstus var izgatavot no tādiem materiāliem kā tērauds un alumīnijs. Materiālu izvēle vārstu kātiem un stiprinājumiem: ja temperatūra ir augstāka par -100 grādiem, vārsta kāti un skrūves ir izgatavoti no leģēta tērauda, piemēram, Ni, Cr-Mo utt., un tiek pakļauti atbilstošai termiskai apstrādei, lai uzlabotu stiepes izturība un novērst vītnes nokošanu; Ja temperatūra ir zemāka par -100 grādiem, tas ir izgatavots no austenīta nerūsējošā, skābes izturīga tērauda. Tajā pašā laikā vārsta kātam ir jābūt cieti hromētam (pārklājuma biezums 0,04 mm ~ 0,06 mm) vai nitrīdam, lai uzlabotu virsmas cietību. Lai novērstu uzgriežņu un skrūvju saspiešanu, uzgriežņus parasti izgatavo no Mo vai Ni tērauda, un vītnes virsma ir pārklāta ar molibdēna disulfīdu. Zemas temperatūras vārstu blīvēm jābūt uzticamām blīvēšanas un reģenerācijas īpašībām pie normālas temperatūras, zemas temperatūras un temperatūras izmaiņām. Tā kā starpliku materiāli zemā temperatūrā sacietēs un samazinās plastiskumu, jāizvēlas blīvju materiāli ar nelielām veiktspējas izmaiņām. Ja darba temperatūra ir -200 grādi un maksimālais darba spiediens zemā temperatūrā ir 3 MPa, tiek izmantota azbesta gumijas loksne no garšķiedras baltā azbesta. Ja darba temperatūra ir -200 grādi un maksimālais darba spiediens ir 5 MPa, tiek izmantota spirālveida blīve, kas izgatavota no skābes izturīgas tērauda lentes, kas ielīmēta ar azbestu, vai spirālveida blīve, kas izgatavota no politetrafluoretilēna skābes izturīgas tērauda lentes. Brūces blīves, kas izgatavotas no grafīta un skābes izturīga tērauda, ir ideāli piemērotas zemas temperatūras vārstiem ar -200 grādu. Izvēloties kriogēno vārstu blīvējumu, jāņem vērā blīvējuma īpašības zemā temperatūrā. Parasti kriogēnos vārstos izmanto impregnētu politetrafluoretilēna V veida iepakojumu.
- Kriogēno vārstu konstrukcijai ir šādas pamatprasības:
- Izmantojiet vārsta korpusu, kas pilnībā iztur temperatūras izmaiņu izraisītu izplešanos un saraušanos, un vārsta ligzdas struktūra netiks deformēta temperatūras izmaiņu dēļ.
- Izmantojiet gara kakla vārsta vāka struktūru, kas var aizsargāt blīvējuma kārbu. Šīs struktūras ieviešanas galvenais mērķis ir samazināt siltumu pārvades ierīcē un novērst vārsta kāta un vārsta vāka augšējo daļu sasalšanu un sasalšanu blīvējuma kārbas pārmērīgas dzesēšanas dēļ. Nodrošiniet, lai blīvējuma kārbas temperatūra būtu 0 virs grādu
- Izmantojiet vārsta disku, kas var uzturēt drošu blīvējumu neatkarīgi no temperatūras izmaiņām. Piemēram, vārtu vārsti izmanto elastīgus vārtus vai atvērtus vārtus; slēgvārstos izmanto plakanus vārstu ligzdas, un adatvārstos izmanto spraudņa formas vārstu diskus.
- Pieņemiet augšējo blīvējuma struktūru. Kriogēnajiem vārstiem parasti ir jābūt blīvējuma struktūrai. Augšējā blīvējuma virsma parasti tiek pārklāta ar kobalta-hroma-volframa karbīdu un pēc apdares noslīpēta.
- Vārsta ligzdas un vārsta diska (vārtu plāksnes) blīvējuma virsmai izmantojiet kobalta-hroma-volframa karbīda virsmas struktūru
- Piezīme: mīkstajai blīvējuma struktūrai ir liels izplešanās koeficients un tā kļūst trausla zemā temperatūrā, tāpēc tā ir piemērota tikai kriogēniem vārstiem ar temperatūru virs -70 grādiem, bet politrihloretilēnu var izmantot kriogēniem vārstiem ar temperatūru līdz 162 grādiem. . Kriogēnajiem vārstiem var izmantot arī gofrētu blīvējuma struktūru bez iepakojuma.
- Izmantojiet spiediena samazināšanas caurumus, lai novērstu neparastu spiediena pieaugumu. Spiediena samazināšanas cauruma atrašanās vieta ir atkarīga no vārsta konstrukcijas, daži atrodas uz vārsta korpusa, bet daži ir uz vārtu plāksnes. Uz vārsta var uzstādīt arī izplūdes cauruli vai var uzstādīt drošības vārstu, lai izvadītu neparasti augstu spiedienu.