Разнообразие диапазона рабочих температур задвижки и адаптируемость конструкции из материалов.

1. Обзор диапазона рабочих температур задвижки
Задвижки управляют открытием и закрытием каналов для жидкости путем подъема и опускания клапанных пластин (или задвижек). Они имеют простую конструкцию и удобное управление и широко используются во многих областях, таких как нефтяная, химическая промышленность, электроэнергетика и очистка воды. Вообще говоря, применимый температурный диапазон задвижек охватывает от очень низких температур -29°C до высоких 425°C. Этот широкий температурный диапазон отражает высокую адаптируемость и надежность задвижек в различных средах. Однако это лишь общий диапазон при стандартных условиях. В реальных условиях рабочую температуру задвижек часто необходимо регулировать и оптимизировать в соответствии с конкретными условиями работы.

2. Решающая роль материалов и дизайна
Причина, по которой диапазон рабочих температур задвижки настолько гибок и изменчив, что ключ лежит в гениальной комбинации составляющих его материалов и концепций дизайна.

Выбор материала: основные материалы задвижек, включая корпуса клапанов, крышки клапанов, пластины задвижек и уплотнительные поверхности, напрямую определяют их способность выдерживать высокие или низкие температуры. Обычные материалы включают чугун, углеродистую сталь, нержавеющую сталь, легированную сталь и т. д., и каждый материал имеет свой определенный диапазон температур применения. Например, нержавеющая сталь часто используется в средах со средними и высокими температурами из-за ее хорошей коррозионной стойкости и высокой термической стабильности; В условиях низких температур необходимо выбирать специальные сплавы с чрезвычайно низкой температурной хрупкостью, чтобы гарантировать, что задвижка может сохранять достаточную прочность и герметичность в экстремально холодных условиях.
Рекомендации по проектированию: Помимо выбора материала, конструкция задвижки также оказывает важное влияние на диапазон ее рабочих температур. Например, за счет оптимизации конструкции клапана и уменьшения точек концентрации термических напряжений можно эффективно улучшить устойчивость клапана к высоким температурам. В то же время при проектировании при низких температурах особое внимание следует уделять низкотемпературной хрупкости материала и избегать появления трещин за счет разумного структурного проектирования. Кроме того, система уплотнения клапана также должна быть тщательно спроектирована, чтобы обеспечить сохранение хорошего уплотняющего эффекта при различных температурах.
3. Проблемы и решения для специальных применений
В условиях экстремальных условий работы, таких как высокотемпературные печи или низкотемпературные системы сжиженного природного газа (СПГ), диапазон рабочих температур задвижки сталкивается с более серьезными проблемами. В высокотемпературных печах задвижка должна выдерживать высокие температуры до тысяч градусов Цельсия, что требует, чтобы материал обладал не только превосходной устойчивостью к высоким температурам, но также хорошей термической стабильностью и стойкостью к окислению. В системах СПГ задвижки должны сохранять герметичность и эксплуатационную гибкость при экстремально низких температурах (-162°C), что предъявляет чрезвычайно высокие требования к низкотемпературной вязкости и стойкости к хрупкому растрескиванию материала.

Для этих особых применений производители обычно применяют следующие стратегии: во-первых, выбирают материалы с более высокими эксплуатационными характеристиками, такие как супераустенитная нержавеющая сталь, сплавы на основе никеля и т. д.; во-вторых, использовать специальные процессы термообработки для улучшения термической стабильности и низкотемпературной вязкости материала; в-третьих, оптимизировать конструкцию клапана, например, используя двухслойную конструкцию корпуса клапана, добавив устройства компенсации теплового расширения и т. д., чтобы адаптироваться к изменениям размеров, вызванным экстремальными изменениями температуры.