Βάλα σφαίρας καθίσματος PEEK με πνευματικό ενεργοποιητή ή κάθισμα PCTFE για εφαρμογές υψηλών επιδόσεων

Υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες πολυμερών που χρησιμοποιούνται για καθίσματα βαλβίδων με σφαίρες: PTFE (τόσο παρθένες όσο και γεμάτες) και PEEK.αλλά κάθε μία έχει εφαρμογές στις οποίες είναι καλύτερα προσαρμοσμένες..

Κύλινδροι

Οι βαλβίδες σφαίρας χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της ροής νερού, πετρελαίου, ατμού, αέρα, λιπαρών υλικών και διαβρωτικών υγρών.συστήματα διανομής νερού, τα συστήματα αυτόματης καύσης και τον έλεγχο των οργάνων.

Ενώ υπάρχουν διάφορα μέρη μέσα σε μια βαλβίδα σφαίρας (π.χ. στέλεχος, καρφίκι στέλεχος, μπάλα, σώμα), ένα από τα πιο κρίσιμα μέρη είναι το κάθισμα της βαλβίδας σφαίρας.να διανέμουν την πίεση των καθισμάτων ομοιόμορφα και να επιτυγχάνουν μια στερεή σφραγίδα - και για να το πετύχουν αυτό πρέπει να είναι κατασκευασμένα από το σωστό υλικό.

Βασικές ιδιότητες των υλικών καθίσματος βαλβίδων με σφαίρες

Υπάρχουν έξι κρίσιμες ιδιότητες που κάθε υλικό για καθίσματα βαλβίδων με σφαίρες πρέπει να διαθέτει:

• Χαμηλή τριβή για τη μείωση της ροπής του στύλου
• Εξαιρετική αντοχή στην φθορά
• Καλή ανάρρωση από το στρες
• Αρκετή ελαστικότητα για τη διατήρηση στερεής σφραγίδας
• Σταθερότητα διαστάσεων
• Χημική συμβατότητα με τα εμπλεκόμενα μέσα

Εάν οι βαλβίδες με σφαίρες χρησιμοποιούνται σε σχέση με τα τρόφιμα, τα γαλακτοκομικά προϊόντα ή τις φαρμακευτικές εφαρμογές, μπορεί επίσης να απαιτούν υλικά που έχουν εγκριθεί από τον FDA.Και ενώ υπάρχουν διάφορα πολυμερή υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, PTFE, γεμάτο-PTFE και PEEK είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα.

Υλικές Ιδιότητες για Ακατάλληλα Περιβάλλοντα

Υπάρχουν και άλλοι παράγοντες, πολλοί από τους οποίους εξαρτώνται από το λειτουργικό περιβάλλον.Αυτά μπορούν να περιλαμβάνουν τη σταθερότητα των διαστάσεων και την αξιόπιστη απόδοση σε ακραίες θερμοκρασίες (που μπορεί να περιλαμβάνουν κρυογενή), καθώς και την ικανότητα να αντέχει στις ρουτίνες αποστείρωσης που περιλαμβάνουν ζεστό νερόΑν υπάρχει εκτεταμένη έκθεση σε νερό ή υγρασία, ένα κάθισμα βαλβίδας με σφαίρα πρέπει να έχει χαμηλό συντελεστή υδροσκοπικής διαστολής.ενδέχεται να είναι αναγκαίο τα υλικά να είναι αντιφλεγόμενα, ανθεκτικό στη φωτιά ή κατάλληλο για χρήση σε περιβάλλοντα με ακτινοβολία.

Καθίσματα βαλβίδων μπάλας από PTFE

Το PTFE είναι από καιρό μια δημοφιλής επιλογή για υλικά καθίσματος βαλβίδων με σφαίρες και είναι διαθέσιμο σε εγκεκριμένες από τον FDA ποιότητες.Το παρθένο PTFE έχει τον χαμηλότερο συντελεστή τριβής από οποιοδήποτε υφιστάμενο θερμοπλαστικό και οι τύποι PTFE γεμάτα είναι διαθέσιμα με πολύ χαμηλή τριβή.Το πολυμερές αυτό είναι επίσης ικανό να λειτουργεί σε στεγνό (και συνεπώς δεν απαιτεί λιπαντικά) και δεν παρουσιάζει συμπεριφορά ολίσθησης.

Το PTFE παρέχει εξαιρετική αντοχή στην φθορά και καλή ανάκτηση στρες, η οποία μπορεί να ενισχυθεί με τη σωστή επιλογή των πρόσθετων υλών.Ακόμη και στην παρουσία ακραίων θερμοκρασιών και πολύ διαβρωτικών υλικώνΈχει τόσο χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής όσο και καλό συντελεστή υγροσκοπικής διαστολής, καθιστώντας το σταθερό από άποψη διαστάσεων.

Η χημική συμβατότητα και η υψηλής θερμοκρασίας απόδοση του PTFE σημαίνει ότι λειτουργεί καλά με εφαρμογές που περιλαμβάνουν αποχέτευση και αποστείρωση.Η χημική του συμβατότητα λειτουργεί καλά με ένα ευρύ φάσμα μέσων, με εξαίρεση το φθόριο και τα υγρά αλκαλικάΤο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας του περιλαμβάνει κρυογενείς θερμοκρασίες μεταξύ -429°F και 400°F.ότι η θερμοκρασιακή απόδοση του παρθένου PTFE εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την πίεση λειτουργίας.

Μεταξύ των μειονεκτημάτων του PTFE είναι η ευαισθησία του στο κρύο, είναι καλύτερο για θερμοκρασίες που δεν υπερβαίνουν τα 5 ksi,και έχει περιορισμένη απόδοση στην παρουσία ακτινοβολίας λόγω μέγιστης δόσης ακτινοβολίας στη διάρκεια ζωής 1 × 104 radsΕπίσης, υπόκειται σε προβλήματα αποσυμπίεσης μετά την υψηλή πίεση και δεν πρέπει να εκτίθεται σε διακυμάνσεις θερμοκρασίας μεγαλύτερες από 167 ° F.

Καθίσματα βαλβίδων με σφαίρες από γεμάτο PTFE

Όσον αφορά το γεμισμένο PTFE, οι πιο κατάλληλοι συνδυασμοί είναι ο γραφίτης άνθρακα και το γεμισμένο γυαλί.Το ενισχυμένο με ανθρακικό γραφίτη PTFE επιλέγεται έναντι του παρθένου PTFE όταν οι υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις αποτελούν μέρος του φυσιολογικού περιβάλλοντος λειτουργίαςΠαρέχει καλύτερα χαρακτηριστικά φθοράς και είναι λιγότερο πιθανό να κρυώνει από το παρθένο PTFE, διατηρώντας παράλληλα έναν σχετικά χαμηλό συντελεστή τριβής.

Το υαλογεμισμένο PTFE διατηρεί επίσης πολλές από τις θετικές πτυχές του παρθένου PTFE, προσφέροντας παράλληλα καλύτερη αντοχή στην εκτόξευση και καλύτερα χαρακτηριστικά φθοράς.Είναι συχνά το υλικό του καθίσματος βαλβίδας μπάλα επιλογή για το φαγητόΗ ατμόσφαιρα είναι πολύ χαμηλή σε σχέση με τις άλλες βιομηχανίες, όπως οι γαλακτοβιομηχανίες και οι φαρμακευτικές βιομηχανίες και διατηρεί ακόμη έναν σχετικά χαμηλό συντελεστή τριβής.είναι πιο πιθανό να είναι τραβηγτικό και επίσης ασυμβίβαστο με χημικές ουσίες που είναι γνωστό ότι επιτίθενται στο γυαλίΣημειώστε ότι το υαλογεμισμένο PTFE είναι ανθεκτικό στη φωτιά.

Μια άλλη επιλογή είναι το PTFE ενισχυμένο με ανοξείδωτο χάλυβα, το οποίο αποτελείται από 50% PTFE και 50% 316 SS σε σκόνη.Αυτή η ιδιαίτερη ποιότητα γεμάτου PTFE προσφέρει ελαφρώς μεγαλύτερο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας από το παρθένο PTFE (έως 550 ° F) και μπορεί να χειριστεί πολύ υψηλότερες πιέσειςΤο κύριο μειονέκτημα του είναι ότι ο συντελεστής τριβής είναι σημαντικά υψηλότερος, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ταχύτερη φθορά και υψηλή ροπή στύλου.

Πίνακας 3

Το PEEK έχει πολλά κοινά με το PTFE, συμπεριλαμβανομένου ενός εκτεταμένου εύρους θερμοκρασίας από -70 ° F έως 600 ° F και καλής χημικής συμβατότητας.Ο συντελεστής τριβής του δεν είναι τόσο χαμηλός όσο του PTFE αλλά λειτουργεί εξαιρετικά καλά σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν υψηλές θερμοκρασίες και πίεσηΕίναι επίσης πιο ανθεκτικό στην τριβή και πιο σκληρό από το PTFE.

Σε αντίθεση με το PTFE, προσφέρει εξαιρετικές επιδόσεις όταν εκτίθεται σε ακτινοβολία, καθιστώντας το καλά προσαρμοσμένο σε πυρηνικές εφαρμογές, και λειτουργεί καλύτερα σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες που το PTFE δεν μπορεί να χειριστεί,καθιστώντας την εξαιρετική επιλογή για τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίουΕπίσης, είναι επιβραδυντικό της φλόγας.

Το PEEK δεν έχει ακριβώς το εύρος της χημικής συμβατότητας όπως το PTFE και δεν πρέπει ποτέ να εκτεθεί σε θειικό οξύ ή να χρησιμοποιείται σε διαβρωτικά περιβάλλοντα.λειτουργεί καλά σε καταστάσεις που συνεπάγονται συνεχή έκθεση σε ζεστό νερό και ατμό καθώς και σε εξαιρετικά υψηλές πιέσεις κενούΕκτός από το γεγονός ότι είναι σημαντικά σκληρότερο από το PTFE, το PEEK παρουσιάζει εύθραυστη συμπεριφορά σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Συμπεράσματα

Το PTFE, το γεμισμένο PTFE και το PEEK είναι εξαιρετικά πολυμερή υψηλών επιδόσεων για καθίσματα βαλβίδων με σφαίρες σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.