Jak zaprojektować zawór PPR, który może stabilnie działać przez długi czas w środowisku wysokiej temperatury i pod wysokim ciśnieniem?

Zaprojektować Zawór PPR To może działać stabilnie przez długi czas w środowisku wysokiej temperatury i pod wysokim ciśnieniem, konieczne jest kompleksowe rozważenie właściwości materiałowych, projektowania strukturalnego, procesu produkcyjnego i czynników środowiskowych w rzeczywistym zastosowaniu. Poniżej znajdują się szczegółowe kroki projektowe i kluczowe punkty techniczne:

1. Wyjaśnij wymagania i warunki pracy
Przed zaprojektowaniem należy wyjaśnić konkretne scenariusze aplikacji i wymagania techniczne zaworu:
Temperatura pracy: Określ maksymalną temperaturę roboczą (taką jak 70 ° C, 95 ° C lub wyższa) i upewnij się, że materiał może wytrzymać tę temperaturę przez długi czas.
Ciśnienie robocze: Określ maksymalną pojemność łożyska ciśnienia (takiego jak PN16, PN20 lub wyższy) i wybierz odpowiednią grubość i strukturę ściany zgodnie z poziomem ciśnienia.
Rodzaj mediów: Zrozum właściwości podłoża przenoszącego (takie jak gorąca woda, zimna woda, roztwór chemiczny itp.) W celu oceny korozyjności lub innych skutków na materiał.
Użyj środowiska: Zastanów się, czy jest ono narażone na promienie ultrafioletowe, wstrząs niskiej temperatury lub inne zewnętrzne czynniki środowiskowe.
2. Wybór materiału
Wybór materiałów PPR jest kluczem do projektu, który bezpośrednio wpływa na odporność temperatury, odporność na ciśnienie i działanie przeciwstarzeniowe zaworu:
PPR Material Grade:
Wybierz materiały PPR o wysokiej odporności cieplnej i wysokiej odporności na pełzanie, takie jak PPR80 lub PPR100 (odnosząc się do wartości MRS materiału wynosi 8,0 MPa lub 10,0 MPa).
W środowiskach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia zaleca się zastosowanie wzmocnionych materiałów PPR (takich jak PPR wzmocnione włóknem szklanym lub nano-kompozytowe PPR) w celu poprawy wytrzymałości mechanicznej i trwałości.
Materiał uszczelniający:
Uszczelnienia zaworów są zwykle wykonane z EPDM odpornego na wysoką temperaturę (gumka monomeru etylenowego propylenowego) lub silikonu, aby zapewnić dobrą elastyczność w wysokich temperaturach.
Jeśli podłoże jest żrące, PTFE (politetrafluoroetylen) można wybrać jako materiał uszczelniający.
3. Projekt konstrukcyjny
Konstrukcja zaworu musi uwzględnić pojemność łożyska ciśnienia, wydajność uszczelniającą i wygodę operacyjną:
Projekt grubości ściany:
Zgodnie ze standardami ISO 15874 lub GB/T 18742 oblicz minimalną grubość ściany korpusu zaworu, aby upewnić się, że może wytrzymać ciśnienie i temperaturę projektową.
W warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia odpowiednio zwiększ grubość ściany, aby zrównoważyć efekt pełzania materiału z powodu długoterminowego zastosowania.
Kształt ciała zaworu:
Zaprojektuj usprawniony korpus zaworu, aby zmniejszyć odporność na przepływ pożywki, unikając obszarów stężenia stresu.
Upewnij się, że wewnętrzna powierzchnia korpusu zaworu jest gładka w celu zmniejszenia możliwości średnich retencji i skalowania.
Struktura pieczęci:
Przyjmij konstrukcję uszczelnienia podwójnego (takiego jak płaska uszczelka O-ring), aby poprawić niezawodność uszczelnienia.

W środowisku o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu dodaj konstrukcję przeciwkołaniową (taką jak blokowanie gwintów lub sprężyna), aby zapobiec awarii uszczelki z powodu rozszerzalności cieplnej lub wibracji.
4. Kompensacja rozszerzalności termicznej
Materiał PPR ma wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej i jest podatny na deformację w środowisku wysokiej temperatury. Dlatego należy podjąć następujące środki:
Elastyczne połączenie:
Użyj elastycznych połączeń (takich jak mieszki lub gumowe połączenia) między zaworem a rurociągiem, aby wchłonąć przemieszczenie spowodowane rozszerzeniem cieplnym.
Zarezerwowana luka:
Zarezerwuj odpowiednią lukę rozszerzającą podczas instalacji, aby uniknąć stężenia naprężenia spowodowanego rozszerzeniem cieplnym.
Projektowanie żebra wzmacniające:
Dodaj żebra wzmacniające do obudowy zaworu, aby poprawić ogólną sztywność i zmniejszyć wpływ rozszerzenia cieplnego na strukturę.
5. Proces produkcyjny
Proces produkcyjny zaworów PPR bezpośrednio wpływa na jego jakość i wydajność:
Formowanie wtryskowe:
Zoptymalizuj parametry procesu formowania wtryskowego (takie jak temperatura stopu, ciśnienie wtrysku, czas chłodzenia), aby zapewnić, że materiał w pełni wypełni formę i zmniejsza naprężenie wewnętrzne.
Użyj precyzyjnych form, aby zapewnić spójność wielkości ciała zaworu i jakość powierzchni.
Proces spawania:
W przypadku zaworów z częściami spawalniczymi stosuje się technologię spawania gorącego, aby zapewnić wytrzymałość i uszczelnienie spoiny.
Kontroluj temperaturę i czas spawania, aby uniknąć przegrzania, powodując degradację materiału lub nadmierne dochór, powodując luźne spawanie.
Processing:
Wyższy gotowy produkt, aby wyeliminować naprężenie wewnętrzne i poprawić odporność na pełzanie materiału.
6. Trwałość i testowanie
Aby upewnić się, że zawór może działać stabilnie i przez długi czas w środowisku wysokiej temperatury i pod wysokim ciśnieniem, wymagane są ścisłe testy:
Test ciśnieniowy:
Zgodnie ze standardami (takimi jak ISO 15874 lub GB/T 18742), zawór podlega testowi hydrostatycznemu w celu zweryfikowania jego pojemności łożyska ciśnienia.
Test temperatury:
Zawór jest umieszczany w środowisku wysokiej temperatury (np. 95 ° C lub wyższej) przez długi czas starzenia się w celu oceny jego zmian wydajności.
Test zmęczeniowy:
Symulować rzeczywiste warunki użycia i wykonaj wiele operacji przełączania na zaworze, aby zweryfikować jego trwałość i wydajność uszczelnienia.
Test wybuchu:
Przetestuj punkt złamania zaworu pod ekstremalnym naciskiem, aby zapewnić jego margines bezpieczeństwa.
7. Instalacja i konserwacja
Właściwa instalacja:
Użyj specjalnych narzędzi do stopu gorącego do spawania i upewnij się, że temperatura spawania (zwykle 260 ° C) i czas spełniają wymagania.
Unikaj nadmiernego zginania lub rozciągania rury, aby zapobiec dodatkowemu naprężeniu na zaworze.
Regularna inspekcja:
Regularnie sprawdzaj wydajność uszczelnienia zaworu i elastyczność operacyjną oraz wymień starzenie się lub uszkodzone części w czasie.
Ochrona przeciw zamarzaniu: w zimnych obszarach podejmij środki izolacyjne (takie jak owijanie izolacji bawełniana lub elektryczna taśma grzewcza), aby zapobiec uszkodzeniu zaworu z powodu kruchości niskiej temperatury.
8. Innowacje i inteligencja
Dzięki rozwojowi technologii można dodać więcej funkcji do zaworów PPR:
Inteligentne monitorowanie: Zintegrowane czujniki monitorują ciśnienie, temperaturę i przepływ zaworu w czasie rzeczywistym i przesyłają dane do centralnego systemu sterowania.
Zdalne sterowanie: Dodaj siłowniki elektryczne lub pneumatyczne, aby osiągnąć funkcje zdalnego przełączania i regulacji.
Materiały przeciwbakteryjne: W systemach wody pitnej stosowane są przeciwbakteryjne materiały PPR do hamowania wzrostu bakteryjnego.

Projektowanie zaworu PPR, który może stabilnie działać przez długi czas w środowiskach wysokiej temperatury i pod wysokim ciśnieniem, wymaga optymalizacji z wielu aspektów, takich jak wybór materiałów, konstrukcja, proces produkcyjny i kompensacja ekspansji cieplnej. Poprzez rozsądne projektowanie i rygorystyczne testy można utworzyć zawory PPR o wysokiej wydajności i wysokiej niezawodności, aby zaspokoić potrzeby różnych złożonych warunków pracy.