Як розробити клапан PPR, який може тривалий час працювати в середовищі високого температури та високого тиску?

Розробити a Клапан PPR Це може тривалий час працювати в середовищі високого температури та високого тиску, необхідно всебічно розглянути властивості матеріалу, структурну конструкцію, виробничий процес та фактори навколишнього середовища у фактичному застосуванні. Далі - детальні кроки проектування та ключові технічні моменти:

1. Уточнюйте вимоги та умови праці
Перед проектуванням слід уточнити конкретні сценарії застосування та технічні вимоги клапана:
Робоча температура: Визначте максимальну робочу температуру (наприклад, 70 ° С, 95 ° С або вище) і переконайтесь, що матеріал може протистояти цій температурі тривалий час.
Робочий тиск: Визначте максимальну здатність підшипника тиску (наприклад, PN16, PN20 або вище) та виберіть відповідну товщину та структуру стіни відповідно до рівня тиску.
Тип медіа: Зрозумійте властивості транспортного середовища (наприклад, гарячої води, холодної води, хімічного розчину тощо) для оцінки корозійності або іншого впливу на матеріал.
Використовуйте середовище: подумайте, чи піддається воно ультрафіолетових променів, низькому температурному шоці чи інших зовнішніх факторів навколишнього середовища.
2. Вибір матеріалу
Вибір матеріалів PPR є ключем до конструкції, яка безпосередньо впливає на температуру, стійкість до тиску та проти старіння клапана:
Матеріальний клас PPR:
Виберіть матеріали PPR з високою теплостійкістю та високою стійкістю до повзучості, такими як PPR80 або PPR100 (посилання на значення MRS матеріалу становить 8,0 мпА або 10,0 мПа).
Для середовищ високого температури та високого тиску рекомендується використовувати армовані матеріали PPR (наприклад, армовані скловолокна PPR або нанокомпозитні PPR) для поліпшення механічної міцності та довговічності.
Герметичний матеріал:
Ущільнювачі клапана зазвичай виготовляються з високотемпературної EPDM (мономерна гума етилену пропілену) або силікон, щоб забезпечити хорошу еластичність при високих температурах.
Якщо середовище є корозійним, PTFE (політетрафторетилен) може бути обраний як герметичний матеріал.
3. Структурна конструкція
Структурна конструкція клапана повинна враховувати здатність підшипника тиску, ущільнювальну ефективність та експлуатаційну зручність:
Дизайн товщини стіни:
Відповідно до стандартів ISO 15874 або GB/T 18742, обчисліть мінімальну товщину стінки корпусу клапана, щоб переконатися, що він може протистояти проектному тиску та температурі.
При високій температурі та умовах високого тиску належним чином збільшуйте товщину стінки, щоб компенсувати ефект повзучості матеріалу за рахунок тривалого використання.
Форма тіла клапана:
Розробіть обтічний корпус клапана для зниження стійкості до потоку середовища, уникаючи областей концентрації напруги.
Переконайтесь, що внутрішня поверхня корпусу клапана є гладкою, щоб зменшити можливість затримки та масштабування середнього рівня.
Структура ущільнення:
Прийміть двошарову ущільнювальну конструкцію (наприклад, ущільнювальну ущільнювач ущільнювача) для підвищення надійності герметизації.

Під середовищем високого температури та високого тиску додайте анти-летючу конструкцію (наприклад, замикання нитки або пружинна шайба), щоб запобігти невдачею ущільнення через теплове розширення або вібрацію.
4. Компенсація теплової експансії
Матеріал PPR має високий коефіцієнт теплового розширення і схильний до деформації у середовищі високої температури. Тому потрібно вжити наступних заходів:
Гнучкий зв’язок:
Використовуйте гнучкі стики (такі як сильфон або гумові стики) між клапаном та трубопроводом для поглинання переміщення, спричиненого тепловим розширенням.
Зарезервований розрив:
Забронюйте відповідний розрив розширення під час встановлення, щоб уникнути концентрації напруги, спричиненої тепловим розширенням.
Дизайн арматури:
Додайте арматури до корпусу клапана, щоб покращити загальну жорсткість та зменшити вплив теплового розширення на структуру.
5. Виробничий процес
Процес виробництва клапанів PPR безпосередньо впливає на його якість та продуктивність:
Мовдання ін'єкцій:
Оптимізуйте параметри процесу формування ін'єкцій (наприклад, температура розплаву, тиск впорскування, час охолодження), щоб забезпечити, щоб матеріал повністю заповнював форму та зменшує внутрішнє напруження.
Використовуйте високоточні форми, щоб забезпечити узгодженість розміру тіла клапана та якості поверхні.
Процес зварювання:
Для клапанів із зварювальними деталями використовується технологія гарячого розплаву для забезпечення міцності та герметизації зварювання.
Контролюйте температуру зварювання та час, щоб уникнути перегріву, що спричиняє деградацію матеріалів або перенапруження, що спричиняє вільне зварювання.
Після обробки:
Відпалити готовий продукт для усунення внутрішнього стресу та поліпшення стійкості до повзучості матеріалу.
6. Довговічність та тестування
Для того, щоб клапан міг працювати стабільно та тривалий час при високому температурі та середовищі високого тиску, потрібні суворі випробування:
Тест на тиск:
Відповідно до стандартів (наприклад, ISO 15874 або GB/T 18742), клапан піддається гідростатичному випробуванню для перевірки його здатності підшипника тиску.
Тест на температуру:
Клапан розміщується у середовищі високої температури (наприклад, 95 ° С або вище) протягом тривалого тесту на старіння для оцінки його змін його ефективності.
Тест на втому:
Моделюйте фактичні умови використання та виконайте кілька операцій комутації на клапані, щоб перевірити його довговічність та ущільнювальні показники.
Тест на лопання:
Перевірте точку розриву клапана під екстремальним тиском, щоб забезпечити його маржу безпеки.
7. Установка та обслуговування
Правильна установка:
Використовуйте спеціальні інструменти гарячого розплаву для зварювання та переконайтесь, що температура зварювання (зазвичай 260 ° C) та час відповідає вимогам.
Уникайте надмірного згинання або розтягування труби, щоб запобігти додатковому напрузі на клапані.
Регулярний огляд:
Регулярно перевіряйте продуктивність герметизації клапана та експлуатаційну гнучкість та вчасно замініть старіння або пошкоджені деталі.
Захист антифризу: У холодних ділянках вживайте ізоляційних заходів (наприклад, обгортаюча ізоляція бавовна або електрична нагрівальна стрічка), щоб запобігти пошкодженню клапана через низьку температуру.
8. Інновації та інтелект
При розробці технологій до клапанів PPR можна додати більше функцій:
Інтелектуальний моніторинг: інтегровані датчики контролюють тиск, температуру та потік клапана в режимі реального часу та передають дані до центральної системи управління.
Дистанційне управління: Додайте електричні або пневматичні приводи для досягнення функцій віддаленого комутації та регулювання.
Антибактеріальні матеріали: У системах питної води антибактеріальні матеріали PPR використовуються для інгібування росту бактерій.

Проектування клапана PPR, який може тривалий час працювати в умовах високого температури та високого тиску, вимагає оптимізації з декількох аспектів, таких як вибір матеріалу, структурна конструкція, виробничий процес та компенсація теплового розширення. Завдяки розумному дизайну та суворому тестуванні, високопродуктивні та високопоставлені клапани PPR можуть бути створені для задоволення потреб різних складних умов праці.