W przypadku urządzeń o wysokiej wydajności, w których nie jest zastosowany silnik z napędem, należy zastosować silnik o wysokiej wydajności.

Istnieją dwie główne kategorie polimerów stosowanych do siedzenia zaworów kulkowych: PTFE (zarówno dziewicze, jak i wypełnione) oraz PEEK.ale każdy z nich ma zastosowanie, do którego jest lepiej dostosowany..

Zestawy z wyłączeniem:

Zawory kulkowe są używane do kontrolowania przepływu wody, oleju, pary, powietrza, osadu i płynów korozyjnych.systemy dystrybucji wody, systemy automatycznego spalania i sterowanie przyrządami.

Podczas gdy wewnątrz zaworu kulkowego znajdują się różne części (np. łodyg, orzecha łodyg, kula, ciało), jedną z najważniejszych części jest siedzenie zaworu kulkowego.W celu równomiernego rozkładu naprężenia siedzeń i osiągnięcia solidnej uszczelnienia muszą być wykonane z odpowiedniego materiału..

Kluczowe właściwości materiałów siedzenia zaworów kulkowych

Istnieje sześć kluczowych właściwości, które każdy materiał do siedzenia zaworów kulkowych musi posiadać:

• Niskie tarcie w celu zmniejszenia momentu obrotowego pnia
• Doskonała odporność na zużycie
• Dobre odzyskiwanie stresu
• Wystarczająca elastyczność w celu utrzymania mocnej uszczelnienia
• Stabilność wymiarowa
• Kompatybilność chemiczna z używanymi nośnikami

Jeśli zawory kulkowe są stosowane w odniesieniu do produktów spożywczych, mlecznych lub farmaceutycznych, mogą one również wymagać materiałów zatwierdzonych przez FDA.I chociaż istnieje wiele różnych materiałów polimerowych, które mogą być używaneNajczęściej stosowane są: PTFE, PTFE wypełnione i PEEK.

Właściwości materiału do trudnych warunków

Istnieją również inne względy, z których wiele zależy od środowiska operacyjnego.Mogą one obejmować stabilność wymiarową i niezawodną wydajność w ekstremalnych temperaturach (w tym kryogenicznej), a także zdolność do wytrzymania rutynowych sterylizacji, które obejmują gorącą wodę.W przypadku długotrwałej ekspozycji na działanie wody lub wilgotności siedzenie zaworu kulkowego musi mieć niski współczynnik ekspansji higroskopowej.może być konieczne, aby materiały były opóźniające płomień, odporne na ogień lub nadające się do stosowania w środowiskach o promieniowaniu.

Siedzenia zaworów kulkowych z PTFE

PTFE od dawna jest popularnym wyborem materiałów do siedzenia zaworów kulkowych i jest dostępny w klasie zatwierdzonej przez FDA.Pierwszy PTFE ma najniższy współczynnik tarcia wśród wszystkich istniejących termoplastów, a klasy wypełnione PTFE są dostępne z bardzo niskim tarciemPolimer ten jest również zdolny do suchej pracy (i w związku z tym nie wymaga smarów) i nie wykazuje zachowania ślizgu.

PTFE zapewnia doskonałą odporność na zużycie i dobrą regenerację naprężenia, co może być zwiększone poprzez odpowiedni wybór dodatków.nawet w obecności ekstremalnych temperatur i materiałów o wysokiej korozjiMa zarówno niski współczynnik rozszerzenia termicznego, jak i dobry współczynnik rozszerzenia higroskopowego, dzięki czemu jest stabilny w wymiarach.

Kompatybilność chemiczna i wysokiej temperatury PTFE sprawiają, że dobrze działa w zastosowaniach związanych z sanitarnością i sterylizacją.jego kompatybilność chemiczna działa dobrze z szerokim zakresem nośników, z wyjątkiem fluoru i płynnych kwasów alkalicznychJego zakres temperatury roboczej obejmuje temperatury kryogeniczne w zakresie od -429°F do 400°F.że właściwości termiczne PTFE dziewiczego w dużym stopniu zależą od ciśnienia roboczego.

Jedną z wad PTFE jest jego wrażliwość na chłodny przepływ, najlepiej nadaje się do temperatur nie większych niż 5 ksi,i ma ograniczoną wydajność w obecności promieniowania ze względu na maksymalną dawkę promieniowania w ciągu całego życia wynoszącą 1 × 104 radsJest on również narażony na problemy z dekompresją po wysokim ciśnieniu i nie powinien być narażony na wahania temperatury większe niż 167 ° F.

Siedzenia z zaworów kulkowych wypełnionych PTFE

Jeśli chodzi o wypełnione PTFE, najbardziej odpowiednimi kombinacjami są grafit węglowy i wypełnione szkło.PTFE wzmocnione grafitem węglowym wybierane jest w stosunku do PTFE dziewiczego, gdy wysokie temperatury i ciśnienie są częścią normalnego środowiska pracyOferuje lepsze właściwości zużycia i jest mniej narażony na chłodzenie niż PTFE dziewicze, zachowując przy tym stosunkowo niski współczynnik tarcia.

PTFE wypełnione szkłem zachowuje również wiele pozytywnych aspektów PTFE dziewiczego, zapewniając jednocześnie lepszą odporność na wytłaczanie i lepsze właściwości zużycia.Często jest to materiał siedzenia zaworu kulkowego wyboru dla żywności, mleczarstwa i przemysłu farmaceutycznego i nadal utrzymuje stosunkowo niski współczynnik tarcia.jest bardziej prawdopodobne, że jest ścierający i nie jest również kompatybilny z substancjami chemicznymi, o których wiadomo, że atakują szkłoNależy zauważyć, że wypełnione szkłem PTFE jest ognioodporne.

Inną opcją jest PTFE wzmocnione ze stali nierdzewnej składające się z 50% PTFE i 50% proszku 316 SS.Ta szczególna klasa wypełnionego PTFE oferuje nieco większy zakres temperatury roboczej niż PTFE dziewicze (do 550 ° F) i może obsługiwać znacznie wyższe ciśnienieGłówną wadą jest znacznie wyższy współczynnik tarcia, co może prowadzić do szybszego zużycia i wysokiego momentu obrotowego.

Siedzenia zaworów kulkowych PEEK

PEEK ma wiele wspólnego z PTFE, w tym szeroki zakres temperatur od -70°F do 600°F i dobrą kompatybilność chemiczną.Jego współczynnik tarcia nie jest tak niski jak w przypadku PTFE, ale działa bardzo dobrze w zastosowaniach o wysokiej temperaturze i ciśnieniuJest również bardziej odporny na ścieranie i twardszy niż PTFE.

W przeciwieństwie do PTFE, oferuje doskonałą wydajność w przypadku narażenia na promieniowanie, co sprawia, że jest dobrze przystosowany do zastosowań jądrowych, i działa lepiej w ekstremalnie wysokich temperaturach, których PTFE nie może obsłużyć,co czyni go doskonałym wyborem dla przemysłu naftowego i gazowegoJest również oporowy.

PEEK nie jest w pełni zgodny chemicznie z PTFE i nigdy nie powinien być narażony na działanie kwasu siarkowego ani stosowany w środowiskach żrących.działa dobrze w sytuacjach, w których wiąże się ciągłe narażanie na gorącą wodę i parę, a także bardzo wysokie ciśnienie próżniOprócz znaczącej twardości niż PTFE, PEEK wykazuje kruchość przy niższych temperaturach.

Wniosek

PTFE, wypełnione PTFE i PEEK są doskonałymi polimerami o wysokiej wydajności do siedzenia zaworów kulkowych w szerokim zakresie zastosowań.