Papiliaj Valvaj Sigeloj: Strukturo, Materialoj kaj Aplika Analizo

Papiliaj valvoj estas vaste taksataj pro sia kostefikeco kaj rapida funkciigo, kiesigela agado​ rekte diktas la fidindecon kaj vivdaŭron de valvo. La dezajnoj de sigeliloj varias signife, ĉiu taŭga por specifaj funkciaj kondiĉoj. Ĉi tiu artikolo ekzamenas la kernajn sigelstrukturojn, materialojn kaj iliajn praktikajn aplikojn.

​1. Strukturoj kaj Funkcio de Kernaj Sigeloj​

Papiliaj valvaj sigeloj konsistigas lasidlokringokajdiska rando sigela surfaco, kategoriigitaj en du ĉefajn tipojn:

• ​Molaj Sigeloj:​
  Haviguelastomera sidloko(kaŭĉuko, PTFE) muntita en la valvkorpo aŭ disko. La fermo kunpremas la diskorandon (kutime metalan) en la molan sidlokon, misformante ĝin por hermetika sigelo.
  Avantaĝoj:Malalta sigela streĉo, preskaŭ nula elfluado (Klaso VI ebla), malalta kosto, minimuma tordmomanto.
  Malavantaĝoj:Limigita temperaturo/premo/kemia rezisto; vundebla al erozio kaj partikla difekto; netaŭga por ofta strangolado.
• ​Metalaj Malmolaj Sigeloj (Triobla Ofseta Dezajno - Fig. 1):​
  Uzu metal-al-metalan sigeladon (ekz., rustorezista ŝtalo, alojoj). Ŝlosilaj dezajnelementoj:
  • ​Unua Deŝovo:La akso de la tigo delokiĝas de la centro de la dukto.
  • ​Dua Deŝovo:Tiga akso deŝovita de la centro de la diska sigelanta surfaco.
  • ​3a Deŝovo (Kritika):Konus-angula sigela profilo ebligas linian/malgrand-arean kontakton.
    Avantaĝoj:Escepta rezisto al temperaturo/premo/erozio/kavitacio; longa vivdaŭro; ebla reuzebleco.
    Malavantaĝoj:Alta fabrikadokosto; alta sidstreso; pliigita tordmomanto; ebla malaltprema elfluado (tipe Klaso IV).

​Fig. 1: Triobla Ofseta Metala Sigela Strukturo​
(Vida: Montras konusan liniokontakton, kiu forigas glitan frotadon dum operacio)

​2. Komparo de Ŝlosilaj Elfaroj​

​Molaj Sigeloj kontraŭ Malmolaj Sigeloj:​

• ​Temperaturo:Molaj sigeloj funkcias inter -50 °C kaj 200 °C (PTFE/kaŭĉuko depende), dum metalaj sigeloj eltenas ekstremojn de -196 °C ĝis 600 °C+.
• ​Premo:Molaj sigeloj taŭgas por ≤ PN25 (≈ ANSI 150). Metalaj sigeloj taŭgas por PN16-PN150 (≈ ANSI 900).
• ​Elfluado:Molaj sigeloj atingas preskaŭ nulan elfluon (Klaso VI). Metalaj sigeloj atingas Klason IV/V, pliboniĝante sub alta premo.
• ​Kongrueco de amaskomunikiloj:Molaj sigeloj bone funkcias kun akvo/aero/neŭtralaj fluidoj. Metalaj sigeloj toleras vaporon, hidrokarbidojn, ŝlimojn, korodajn fluidojn kaj varmajn gasojn.
• ​Robusteco:Metalaj sigeloj ofertas superan reziston al partikloj, erozio kaj eluziĝo. Molaj sigeloj rapide degradiĝas en abrazia aŭ ofta strangolado.
• ​Kosto kaj Funkciado:Molaj sigeloj estas pli malmultekostaj kaj postulas minimuman tordmomanton. Metalaj sigeloj postulas pli altan komencan investon kaj tordmomanton, sed ofertas longdaŭrecon en severaj kondiĉoj.
• ​Aplikoj:Molaj sigeloj dominas hejtadon, ventoladon, akvosistemojn kaj malaltpreman gason. Metalaj sigeloj estas esencaj en rafinado, vaporlinioj, kemia prilaborado kaj nafto/gaso.

​3. Molaj Sigelaj Sidlokmaterialoj​

Materiala elekto difinas rendimentajn limojn:

• ​NBR (Nitrila Kaŭĉuko):Rezistema al oleoj, hidrokarbidoj (-20°C ĝis 80°C).Uzo: Akvo, premaero, naftobazitaj fluidoj.
• ​EPDM (Etileno-Propileno-Dieno):Rezistas varman akvon/vaporon (<150°C), ozonon, alkalojn.Uzo: Hejtaj sistemoj, manĝaĵoj/trinkaĵoj, humida aero.
• ​FKM (Fluorokarbona Vitono®):Pritraktas oleojn, fuelojn, acidojn, altajn temperaturojn (-20 °C ĝis 200 °C).Uzo: Kemia prilaborado, fuellinioj, acidaj medioj.
• ​PTFE (Politetrafluoroetileno):Kemie inerta (-50°C ĝis 200°C), malalta frotado. Uzata kiel:
  • Puraj Sidlokoj:Kororezisto, modera sigelado.
  • Plifortigitaj Sidlokoj (vitro/grafito):Pli bona rezisto al malvarma fluo.
  • Subŝtofitaj Sidlokoj (lipo/vezik-tubo):Kombinas elastecon kaj kemian reziston.

​4. Metalaj Sigelaj Materialoj kaj Traktadoj​

Elfaro dependas de materiala parigo kaj surfaca inĝenierado:

• ​Materiala Strategio:​
  • Malsimila materiala parigo malhelpas frotadon (ekz., rustorezista ŝtalo kontraŭ Stellite®).
  • Sidsurfaca malmoleco > Diska surfaca malmoleco (je ~HRC 2-5), igante la diskon anstataŭigebla.
• ​Plibonigoj de surfaco:​
  • ​Malmola tegaĵo:Stelito 6®(kobalto-bazita, HRC 40-50) aŭInconel 625®**​ (nikelbazitaj) tegaĵoj rezistas eluziĝon/korodon.Primara solvo por severa servo.
  • ​Kazmalmoliĝo:Flamo/plasmo/lasero hardado aŭ nitridado (≥HV 1000) pliigas eluziĝ/frotadreziston.
  • ​Termika ŝprucaĵo:HVOF-aplikitaWC (Volframa Karbido)aŭKroma oksidotegaĵoj provizas ekstreman surfacan daŭripovon.
• ​Ekzotikaj Alojoj:Hastelloy® aŭ dupleksa ŝtalo uzata en tre korodaj medioj (alta kosto).

​5. Limigoj kaj Selektaj Kriterioj​

​Ŝlosilaj Konsideroj:​

• ​Limoj de Mola Sigelo:Daŭra kunprema deformado, kemia nekongrueco (ŝveliĝo/degradiĝo), malvarma fluo/fiŝkaptado (PTFE/kaŭĉuko), partikla difekto.
• ​Limoj de Malmola Sigelo:Ebla malaltprema elfluado, pli alta kosto/tordmomanto.
• ​Selektaj Ŝoforoj:Ecoj de la medio (T, P, korodeco, solidoj), postuloj pri elfluado, ofteco de la vivociklo, severeco de la funkciado kaj buĝeto.

​Konkludo:​
La elekto de papilia valvo estas difinita per lasigela strukturo-materiala sinergio. ​Molaj fokoj(EPDM/NBR/PTFE) elstaras en kost-sentemaj, malaltpremaj akvo/aeraj aplikoj.FKM molaj sigeloj aŭ PTFE-kompozitojtrakti korodajn mediojn.Trioble ofsetaj metalaj sigelojkunStellite®/harditaj surfacojestas devigaj por vaporo, hidrokarbidoj, alta T/P, kaj eroziaj fluoj. Nikel-bazitaj materialoj servas ekstremajn kondiĉojn. Rigora taksado de funkciaj parametroj kaj materialaj ecoj estas decida; preteratenti sigelspecifojn riskas elfluadon, trofruan fiaskon kaj multekostan malfunkcitempon.