Einfluss von Temperatur und Druck auf die Leistung von Absperrklappen
Viele Kunden senden uns Anfragen, in denen wir um die Angabe von Mediumart, -temperatur und -druck bitten. Diese Faktoren beeinflussen nicht nur den Preis der Absperrklappe, sondern sind auch entscheidend für deren Leistung. Ihre Auswirkungen auf die Absperrklappe sind komplex und umfassend.
1. Einfluss der Temperatur auf die Leistung von Absperrklappen:
1.1. Materialeigenschaften
In Umgebungen mit hohen Temperaturen müssen Werkstoffe wie das Gehäuse und die Spindel von Absperrklappen eine gute Hitzebeständigkeit aufweisen, da sonst Festigkeit und Härte beeinträchtigt werden. Bei niedrigen Temperaturen hingegen wird der Werkstoff des Ventilgehäuses spröde. Daher müssen für Hochtemperaturumgebungen hitzebeständige Legierungen und für Tieftemperaturumgebungen Werkstoffe mit guter Kältezähigkeit ausgewählt werden.
Welche Temperaturbeständigkeit hat ein Absperrklappengehäuse?
Absperrklappe aus duktilem Gusseisen: -10℃ bis 200℃
WCB-Absperrklappe: -29℃ bis 425℃.
Edelstahl-Absperrklappe-196℃ bis 800℃.
LCB-Absperrklappe: -46℃ bis 340℃.
1.2. Dichtungsleistung
Hohe Temperaturen führen dazu, dass sich der weiche Ventilsitz, der Dichtring usw. erweichen, ausdehnen und verformen, wodurch die Dichtwirkung beeinträchtigt wird. Niedrige Temperaturen hingegen können das Dichtungsmaterial aushärten und somit die Dichtleistung verringern. Um die Dichtleistung sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen zu gewährleisten, ist es daher notwendig, für hohe Temperaturen geeignete Dichtungsmaterialien auszuwählen.
Nachfolgend ist der Betriebstemperaturbereich des weichen Ventilsitzes aufgeführt.
• EPDM -46℃ – 135℃ Anti-Aging
• NBR -23℃-93℃ ölbeständig
• PTFE -20℃-180℃ Korrosions- und chemikalienbeständige Medien
• VITON -23℃ – 200℃ Korrosionsbeständig, hohe Temperaturbeständigkeit
• Siliziumdioxid -55℃ -180℃ Hohe Temperaturbeständigkeit
• NR -20℃ – 85℃ Hohe Elastizität
• CR -29℃ – 99℃ Verschleißfest, alterungsbeständig
1.3. Strukturelle Festigkeit
Ich denke, jeder kennt das Konzept der Wärmeausdehnung und -kontraktion. Temperaturänderungen können zu thermischen Spannungen, Verformungen oder Rissen in den Verbindungen, Schrauben und anderen Bauteilen von Absperrklappen führen. Daher ist es bei der Konstruktion und Installation von Absperrklappen unerlässlich, die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf die Konstruktion der Absperrklappe zu berücksichtigen und entsprechende Maßnahmen zur Reduzierung der Auswirkungen der Wärmeausdehnung und -kontraktion zu ergreifen.
1.4. Änderungen der Strömungseigenschaften
Temperaturänderungen können die Dichte und Viskosität des Fluidmediums beeinflussen und somit die Durchflusseigenschaften der Absperrklappe verändern. In der Praxis muss der Einfluss von Temperaturänderungen auf die Durchflusseigenschaften berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Absperrklappe die Anforderungen an die Durchflussregelung unter verschiedenen Temperaturbedingungen erfüllt.
2. Einfluss des Drucks auf die Leistung von Absperrklappen
2.1. Dichtungsleistung
Steigt der Druck des Fluidmediums, muss die Absperrklappe einem größeren Druckunterschied standhalten. In Hochdruckumgebungen ist eine ausreichende Dichtleistung der Absperrklappen erforderlich, um Leckagen im geschlossenen Zustand zu verhindern. Daher besteht die Dichtfläche von Absperrklappen üblicherweise aus Hartmetall und Edelstahl, um Festigkeit und Verschleißfestigkeit zu gewährleisten.
2.2. Strukturelle Festigkeit
Absperrklappen müssen in Hochdruckumgebungen hohen Drücken standhalten. Daher müssen Material und Konstruktion der Absperrklappe ausreichend fest und steif sein. Die Konstruktion einer Absperrklappe besteht üblicherweise aus Ventilkörper, Ventilplatte, Ventilspindel, Ventilsitz und weiteren Komponenten. Unzureichende Festigkeit einer dieser Komponenten kann zum Versagen der Absperrklappe unter hohem Druck führen. Daher ist es notwendig, den Einfluss des Drucks bei der Konstruktion der Absperrklappe zu berücksichtigen und geeignete Materialien und Konstruktionsformen zu wählen.
2.3. Ventilfunktion
Die hohe Druckumgebung kann das Drehmoment der Absperrklappe beeinflussen, wodurch zum Öffnen oder Schließen eine höhere Betätigungskraft erforderlich sein kann. Daher empfiehlt sich bei hohem Druck der Einsatz elektrischer, pneumatischer oder anderer Stellantriebe.
2.4. Leckagerisiko
In Umgebungen mit hohem Druck steigt das Leckagerisiko. Selbst kleine Leckagen können zu Energieverschwendung und Sicherheitsrisiken führen. Daher ist es unerlässlich, dass die Absperrklappe in Umgebungen mit hohem Druck eine gute Dichtleistung aufweist, um das Leckagerisiko zu minimieren.
2.5. Mittlerer Strömungswiderstand
Der Strömungswiderstand ist ein wichtiger Indikator für die Ventilleistung. Was versteht man unter Strömungswiderstand? Er bezeichnet den Widerstand, den das durch das Ventil strömende Fluid erfährt. Bei hohem Druck steigt der Druck des Mediums auf die Ventilplatte, wodurch eine höhere Durchflusskapazität des Absperrventils erforderlich wird. In diesem Fall muss das Absperrventil seine Durchflussleistung verbessern und den Strömungswiderstand reduzieren.
Im Allgemeinen ist der Einfluss von Temperatur und Druck auf die Leistung von Absperrklappen vielfältig und umfasst unter anderem die Dichtungsleistung, die strukturelle Festigkeit und die Funktion der Absperrklappe. Um sicherzustellen, dass die Absperrklappe unter verschiedenen Betriebsbedingungen einwandfrei funktioniert, ist es notwendig, geeignete Materialien, eine geeignete Konstruktion und Dichtung auszuwählen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um Temperatur- und Druckänderungen zu kompensieren.