نحوه انتخاب واشر برای یک مبدل PTFE در یک خلاء چرخه-سرویس فشار؟

واشر مبدل حرارتی با روشی که متناوب بین کشیدن یک خلاء قوی و فشار دادن چندین بار فشار است، شکنجه می شود. مهر و موم به طور مداوم به داخل کشیده شده و منفجر می شود. مانند دیافراگم عمل می کند. یک واشر الاستومری نرم ساده از حالت فشرده خارج می شود یا در کوتاه مدت به شکل خود باز نمی گردد. مبدل حرارتی PTFE در چنین تنظیمات چرخه ای با مواد شیمیایی متخاصم سر و کار دارد. از این رو، خدمات فشار خلاء چرخه ای مبدل PTFE انتخاب واشر یک تصمیم قابل اعتماد حیاتی است. واشر نامناسب باعث نشتی، از بین رفتن یکپارچگی خلاء و زمان توقف برنامه ریزی نشده می شود.

مکانیسم‌های خرابی تحت خلاء چرخه‌ای-بارگذاری فشار
قبل از انتخاب راه حل، لازم است بدانید که واشرها تحت رژیم های فشار متناوب چگونه رفتار می کنند.

در خلاء
اگر سمت فرآیند به یک خلاء سخت (معمولاً کمتر از 10 میلی‌بار مطلق) تخلیه شود، فشار محیط در قسمت بیرونی فلنج، واشر را به سمت داخل هدایت می‌کند. یک واشر نرم و فشرده نشده را می توان به داخل سوراخ تجهیزات یا فضای بین فلنج ها کشید. این جابجایی به سمت داخل می تواند منجر به موارد زیر شود:

از دست دادن تنش فشاری روی سطوح آب‌بندی

تغییر شکل دائمی یا جریان سرد ماده واشر.

مسیر نشتی خلاء روی شناسه واشر

در محل
برای یک فرآیند تحت فشار (مثلا . 3-6 بار گیج)، فشار داخلی برای فشار دادن واشر به بیرون کار می کند. در جایی که واشر از نظر فیزیکی محدود نیست، واشر می تواند به فضای فلنج بین سوراخ های پیچ گسترش یابد. اکستروژن می دهد:

نازک شدن واشر در OD.

از دست دادن تماس مهر و موم.

فوران ناگهانی یا نشت آهسته

اثر چرخه ای ترکیبی
خلاء و فشار متناوب باعث می شود که واشر در هر چرخه به جلو و عقب سر بخورد. این خم شدن مکرر روی مواد واشر کار می کند و خستگی، خزش و آرامش را سرعت می بخشد. یک واشر که به بازیابی الاستیک یک ماده نرم بستگی دارد، در نهایت یک مجموعه دائمی می گیرد و قابلیت آب بندی را از دست می دهد.

مبدل PTFE انواع واشر مناسب
برای یک مبدل حرارتی PTFE، سازگاری شیمیایی با سیال فرآیند از اهمیت حیاتی برخوردار است. در نوع خود، PTFE یک معیار برای مقاومت شیمیایی جهانی است. بنابراین، هر ماده واشر که با فرآیند تماس پیدا می کند باید PTFE یا پرفلوروپلیمر دیگری باشد یا کاملاً محصور شده باشد.

واشرهای مارپیچی پرکننده PTFE
واشرهای مارپیچی یک جایگزین بسیار رایج و قوی هستند. آنها از یک سیم‌پیچ فلزی V شکل (معمولاً فولاد ضد زنگ 316 لیتری) با مواد پرکننده نرم‌تر در بین آنها تشکیل شده‌اند. برای سرویس مبدل PTFE، پرکننده از گرافیت منعطف یا اغلب نوار PTFE بکر است. سیم پیچ فلزی به فنر{5} استحکام ساختاری و ساختاری می دهد و پرکننده PTFE بی اثری شیمیایی را فراهم می کند.

مزایا:

مقاومت در برابر فشار چرخه ای عالی

فلنج های صورت برجسته، زبانه و شیار در اندازه های معمولی موجود است

مقاومت خوب در برابر خلاء (با فرض اینکه سیم پیچ به اندازه کافی فشرده شده باشد)

معایب:

حلقه های راهنمای بیرونی و در صورت وجود، داخلی را می توان تحت این روش قرار داد و نیاز به انتخاب دقیق مواد دارد

پرکننده PTFE نرم است و در صورت فشار بیش از حد ممکن است جریان سرد داشته باشد

واشر پاکت تفلون هسته راه راه استیل ضد زنگ
برای خشن‌ترین سرویس فشار خلاء{0}}در یک مبدل PTFE، گزینه بهتر یک واشر پاکت PTFE با هسته داخلی فولاد ضد زنگ راه راه است. این نوع واشر به طور خاص برای ترکیب بی اثری شیمیایی PTFE با فنر مکانیکی-پشت فلز طراحی شده است.

ساختار: یک هسته فولادی ضد زنگ نازک موجدار (یا سوراخ دار)، معمولاً 316L، به طور کامل در یک پاکت PTFE بدون درز یا جوش داده شده است. موج‌ها تعدادی فنر برگ را تشکیل می‌دهند که بازیابی الاستیک یکنواخت را در امتداد سطح آب‌بندی تضمین می‌کنند. پوشش PTFE، معمولاً 0.3-0.5 میلی متر ضخامت دارد، با سطوح فلنج و سیال فرآیند در تماس است، بنابراین حداقل خوردگی یا آلودگی را ایجاد می کند.

چرا تحت فشار خلاء حلقوی-کار می‌کند. در خلاء، نیروی فنر موجدار، پوشش PTFE را به سمت بیرون می کشد، و تماس با سطوح فلنج را حفظ می کند و از مکش به داخل جلوگیری می کند. هسته فولادی جامد در برابر اکستروژن تحت فشار مقاوم است و بار پیچ را به طور مساوی توزیع می کند. واشر مانند یک دم است و همیشه پس از هر بار فشار به ضخامت اولیه باز می گردد.

الزامات نصب این نوع واشر باید روی زبانه و شیار یا طرح فلنج نر/ماده قرار گیرد [4]. این سبک های فلنج با محدود کردن فاصله شعاعی که در آن واشر می تواند اکسترود شود، محتوی مثبت واشر را تضمین می کند. وجه های برآمده برای فلنج های صاف- کافی نیستند زیرا پوشش نرم PTFE هنوز می تواند تحت فشار چرخه ای قابل توجهی به طرفین فشار داده شود. یک-زبان خوب-و-فلنج شیار طراحی شده کاملاً دور واشر را احاطه می‌کند و خروج از آن را تقریباً دشوار می‌کند.

ملاحظاتی برای طراحی فلنج و پایان سطح
خود فلنج برای عملکرد واشر تحت فشار خلاء حلقوی- ضروری است.

نوع فلنج: همانطور که نشان داده شد، فلنج های زبانه-و-شیاری یا نر-به شدت مورد علاقه هستند. این طراحی از نظر فیزیکی واشر را محدود می کند به طوری که کشیدن خلاء به داخل و اکستروژن به بیرون غیرممکن است. اگر فلنج های فعلی از نوع صورت برجسته هستند، می توان با یک واشر با یک حلقه فلزی داخلی و خارجی یکپارچه (به عنوان مثال زخم مارپیچی با حلقه های داخلی و خارجی) که مقداری محفظه ایجاد می کند، دوباره جاسازی کرد، اگرچه زبانه کامل-و- شیار بهتر است.

پرداخت سطح فلنج پاکت PTFE به یک سطح صاف برای آب بندی مناسب نیاز دارد، معمولاً 32 تا 64 µin Ra (0.8-1.6 میکرومتر Ra). اما پوشش همچنین باید دارای "گیرش" کافی باشد تا پوشش PTFE تحت فشار بیرون نخورد. اغلب، یک روکش دندانه دار (هم مرکز، مارپیچ، و غیره) با زبری کنترل شده (به عنوان مثال، 125-250 µin Ra برای الگوی دندانه دار) مشخص می شود. PTFE به دندانه ها می ریزد تا یک اینترلاک مکانیکی ایجاد کند که حرکت جانبی را مهار می کند.

نصب و کنترل گشتاور
نصب صحیح به اندازه انتخاب واشر حیاتی است. واشر پاکت PTFE:

گشتاور پیچ باید به صورت ستاره ای تنظیم و اعمال شود.

بیش از

اگر به اندازه کافی گشتاور نداشته باشید، تنش فشاری برای نگه داشتن آب بند در محل تحت خلاء بسیار کم خواهد بود.

توصیه می‌شود که بعد از اولین سیکل حرارتی دوباره-گشتاور کنید، زیرا PTFE تحت بار اولیه شل می‌شود.

خلاء چرخشی{0}}مقایسه گزینه‌های واشر سرویس فشار
نوع واشر چرخش انعطاف پذیری مقاومت شیمیایی خلاء مناسب بودن فلنج توصیه شده
الاستومر نرم بد محدود بد هر پاکت PTFE (بدون هسته) ضعیف (جریان سرد) خوب بد هر زخم مارپیچی (پرکننده PTFE) خوب خوب خوب خوب صورت فلنج دار یا پاکت PTFE T&G + هسته موجدار 316L عالی عالی عالی زبان و شیار
نتیجه: مهر، پویاترین عنصر است
کلید عمر مفید بدون نشتی، یک واشر بادوام و محکم مکانیکی است که برای کار چرخه ای خاص ساخته شده است. یک واشر PTFE-روکش دار با مغزه فلزی-در یک زبانه محدود-و-فلنج شیاردار بهترین استاندارد برای مبدل PTFE مواد شیمیایی خشن تحت خلاء و فشار متناوب است. در یک مونتاژ استاتیک، پویاترین قسمت آب بند است و باید با همان دقت تیوب ها انتخاب شود. اگر طراحی فلنج، پرداخت سطح و گشتاور نصب همه به درستی انجام شود، واشر که در صد چرخه اول بدون شکست دوام می آورد، احتمالاً هزاران نفر ادامه خواهد داشت. در صورت شک، هسته فولادی زنگ نزن راه راه داخل یک پاکت PTFE فنر-پشت مورد نیاز برای چرخش فشار خلاء- را فراهم می‌کند.