Nagynyomású vagy nagy áramlású környezetben hogyan lehet a végső illesztés megtervezése a tömítést és a nyomásállóságot?

Nagynyomású vagy nagy áramlású környezetben a tervezés Végtagok Különös figyelmet kell fordítania a tömítésre és a nyomásállóságra, mivel ezek a tulajdonságok közvetlenül befolyásolják a rendszer biztonságát és megbízhatóságát. Az alábbiakban egy részletes elemzés és megoldás:

1. A tömítés tervezésének kulcsfontosságú pontjai
(1) Válassza ki a megfelelő tömítési módszert
O-gyűrűs tömítés
Az O-Ring egy általános dinamikus és statikus tömítőelem, amely alkalmas nagynyomású környezetre. A nagynyomású és magas hőmérsékletű ellenálló anyagok (például a Fluorubber FPM vagy a Perfluoroether Rubber FFKM) kiválasztásával biztosítható a szélsőséges munkakörülmények között a tömítés.
Fémtömítés
Rendkívül nagy nyomás vagy magas hőmérsékletű környezetben a fémtömítések (például réz tömítések vagy rozsdamentes acél tömítések) lehetnek megfelelőbb választás. A fémtömítések az apró hiányosságokat a plasztikus deformáció révén kitölthetik, hogy elérjék a nagy szilárdságú tömítést.
Kúpos pecsét
A kúpos tömítések az érintkezési felületek közötti kompressziós erőt használják egy tömítés kialakításához, amely alkalmas nagynyomású pneumatikus vagy hidraulikus rendszerekhez. Ennek a kialakításnak nagy a nyomásállósága és a jó önzárási teljesítmény.
Kártyahüvelytömítés
A kártya hüvelyi illesztései a cső külső falát a kártya hüvelyének deformációján keresztül nyomják ki, hogy szoros tömítést képezzenek, amely alkalmas nagynyomású és rezgési környezetre.
(2) Optimalizálja a tömítés felületének pontosságát
Felszíni befejezés
A tömítőfelület érdessége közvetlenül befolyásolja a tömítést. Nagynyomású környezetben a tömítőfelületnek általában rendkívül nagy felületet kell elérnie (RA <0,8 μm) a szivárgás lehetőségének csökkentése érdekében.
Geometriai alak -illesztés
Győződjön meg arról, hogy a tömítőfelület és a párosító rész geometriája teljesen illeszkedik (például sík, kúp vagy gömb), hogy elkerülje az alak eltérése által okozott szivárgást.
(3) többlépcsős tömítés tervezés
Szélsőséges körülmények között egy többlépcsős tömítő kialakítás (például kettős O-gyűrűk vagy kombinált pecsétek) felhasználható a tömítés redundanciájának javítására és annak biztosítására, hogy a rendszer lezárt maradjon, még akkor is, ha az első stádiumú pecsét meghibásodik.
2. A nyomásállóság kialakításának kulcsfontosságú pontjai
(1) Anyagválasztás
Nagy szilárdságú anyagok
Válassza ki a nagy szakítószilárdságú anyagokat, és hozam (például ötvözött acél, rozsdamentes acél vagy titánötvözet), hogy ellenálljon a mechanikai feszültségnek a nagynyomású környezetben.
Korrózióálló anyagok
Nagynyomású folyadék környezetben a folyadék korrozív lehet. A korrózióálló anyagok (például a duplex rozsdamentes acél vagy a hastelloy) kiválasztása meghosszabbíthatja a végfelhasználások élettartamát.
Anyagi fáradtság teljesítmény
A nagynyomású környezet anyagi fáradtságot okozhat. Válassza ki a magas fáradtsággal rendelkező anyagokat, és tovább javítsa a fáradtság ellenállását hőkezelési folyamatok révén (például oltás és edzés).
(2) szerkezeti tervezés
A bordák optimalizálása és a falvastagság
Nagynyomású környezetben a végcsillapítások falvastagságát pontosan a nyomásszint szerint kell kiszámítani. Használjon véges elem -elemzést (FEA) a nyomás eloszlásának szimulálására, valamint a falvastagság és a RIB kialakításának optimalizálására a nyomásállóság fokozása érdekében.
Lekerekített sarokátmenet -tervezés

A lekerekített sarokátmenet -tervezés használata a szerelvények (például a szálgyökerek vagy a kapcsolatok) stresszkoncentrációs területein hatékonyan eloszlathatja a stresszt és csökkentheti a repedés kockázatát.
Egységes erő eloszlás
A tervezés során próbálja meg gondoskodni arról, hogy a szerelvények minden részét egyenletesen hangsúlyozzák, hogy elkerüljék a túlzott helyi stressz által okozott deformációt vagy repedést.
(3) A csatlakozási módszer optimalizálása
Menetes csatlakozás
Nagynyomású környezetben a menetes csatlakozásoknak nagy szilárdságú szálakat kell használniuk (például NPT kúpos csőhálókat vagy BSPT szálakat), és tovább javítják a tömítést a szál tömítőanyag alkalmazásával vagy a tömítőszalag használatával.
Hegesztett csatlakozás
Az ultra-nagy nyomású alkalmazásokhoz a hegesztett kapcsolatok jobb választás lehet. A kiváló minőségű hegesztési folyamatok (például a TIG hegesztés vagy a lézerhegesztés) biztosíthatják az ízület szilárdságát és tömítését.
Karima csatlakozás
A karima csatlakozás ultra nagy átmérőjű vagy ultra-nagy nyomású forgatókönyvekhez alkalmas. A karima vastagságának növelésével, a nagy szilárdságú csavarok használatával és a tömítő tömítések kialakításának optimalizálásával a nyomásállóság jelentősen javítható.
3. folyadékdinamika optimalizálása
(1) Csökkentse a folyadék ellenállását
Áramlási csatorna simító kialakítása
A belső áramlási csatornának a lehető legegyszerűbbnek kell lennie, elkerülve az éles szögeket vagy a keresztmetszet hirtelen változásait a folyadék ellenállás és a turbulencia csökkentése érdekében.
Lángoló kialakítás
A lángoló kialakítás használata a folyadék bemeneti nyílásán és kimenetén csökkentheti a folyadék hatásainak hatását a kiegészítőkre és csökkentheti a nyomásvesztést.
(2) megakadályozzák a kavitációt és az eróziót
Nyomásmérleg -tervezés
A nagy nyomáskülönbség -környezetben a nyomásmérleg -eszköz (például a nyomáscsökkentő szelep vagy a fojtószelep lyuk) megtervezése megakadályozhatja a hirtelen nyomásváltozások által okozott kavitációt.
Erózió-rezisztens anyagok
A nagysebességű folyadékhatási területeken az erózió-rezisztens anyagok (például kerámia bevonatok vagy cementált karbid) felhasználása meghosszabbíthatja a kiegészítők élettartamát.
4. Tesztelés és ellenőrzés
(1) nyomásvizsgálat
Statikus nyomásvizsgálat
A végcsillapításokat statikus nyomásvizsgálatnak vetik alá, hogy a besorolási teljesítményt és a nyomásállóságot a névleges nyomáson teszteljék.
Kitörési teszt
Burst -tesztet végeznek a szerelvények maximális nyomástartó képességének meghatározására annak biztosítása érdekében, hogy azok hirtelen felhasználásuk során nem kudarcot vallnak.
(2) Fáradtsági teszt
Ciklikus betöltési teszt
Szimulálja a nyomásingadozásokat tényleges munkakörülmények mellett, hogy a végfelhasználások fáradtságának élettartamát hosszú távú használat során értékelje.
(3) Lezárási teljesítményteszt
Légszűrővizsgálat
Hélium vagy más nyomjelzőgázokat használ a végszerelvények tömítés teljesítményének észlelésére annak biztosítása érdekében, hogy nincs -e szivárgás.
Folyadék behatolási vizsgálat
Megvizsgálja a szerelvények lezárási teljesítményét folyékony környezetben, hogy ellenőrizze azok alkalmazhatóságát a különböző közegekben.
5. A tényleges esetek és a technológiai innovációk
(1) Repülésterület
Az űrmezőben az endszerelvényeknek ellenállniuk kell a rendkívül magas nyomásnak és a hőmérsékletnek. Például a rakétamotor-üzemanyag-szállító rendszerek végfelszerelései általában nikkel-alapú ötvözött anyagokból készülnek, precíziós megmunkálási és felszíni bevonási technológiával kombinálva a tömítés és a nyomásállóság biztosítása érdekében.
(2) Mélytengeri olajkivonás
A mélytengeri olajkivonás végső szerelvényeinek akár több száz atmoszféra nyomásának kell ellenállnia. Ezek a szerelvények általában kettős rétegű tömítést (például fém elasztomer-tömítést) fogadnak el, és véges elem-elemzéssel optimalizálják a szerkezetet, hogy megbirkózzanak a komplex mélytengeri környezetekkel.
(3) Intelligens megfigyelési technológia
Néhány csúcskategóriás end-szerelvény integrálódik olyan érzékelőkkel, amelyek valós időben figyelhetik a belső nyomást, a hőmérsékletet és a tömítést, ezáltal a potenciális problémák korai figyelmeztetésével, valamint a rendszer biztonságának és megbízhatóságának javításával.

Nagynyomású vagy magas áramlású környezetben a végfelhasználás kialakításának átfogóan meg kell vizsgálnia több szempontot, mint például a tömítés, a nyomásállóság, az anyag kiválasztása, a szerkezeti optimalizálás és a folyadékdinamika. A tudományos tervezés és a fejlett gyártási technológia révén a végső szerelvények megbízhatósága és biztonsága a szélsőséges munkakörülmények között biztosítható.