Cấu trúc hộp đệm trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao: Thách thức và ý tưởng cải tiến về khả năng làm kín.

Trong cấu trúc của van bi và van cổng, hộp đệm là thành phần cốt lõi của hệ thống làm kín trục van, mặc dù là cấu trúc tĩnh nhưng lại trực tiếp đảm nhiệm nhiệm vụ quan trọng là ngăn ngừa rò rỉ môi chất. Đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, đóng mở thường xuyên, độ bền cấu trúc của hộp đệm, dung sai lắp ghép và hiệu suất làm kín cùng nhau quyết định tuổi thọ và độ ổn định của toàn bộ hệ thống làm kín.

Trong những năm gần đây, chúng tôi nhận thấy trong nhiều dự án thuộc ngành công nghiệp hóa chất và năng lượng, vấn đề làm kín hộp đệm van đang dần trở thành một điểm yếu thường xuyên gây hỏng hóc. Một phản hồi từ người dùng: một số van bi áp suất trung bình sau nửa năm vận hành bị rò rỉ ở chân trục, phân tích sâu hơn cho thấy lực làm kín không đồng đều dẫn đến nén không hoàn toàn, và khoang bên trong của hộp đệm có vấn đề về độ lệch trục và độ nhám không đủ.

Đối với điều kiện làm việc này, chúng tôi khuyến nghị cấu trúc hộp đệm nên được tối ưu hóa theo thiết kế nén đối xứng, và khoang bên trong nên được khoan riêng biệt để kiểm soát độ nhám thành trong ở mức Ra 0,8 và độ đồng trục không cao hơn 0,02 mm. Ngoài ra, việc tăng cường cấu trúc dẫn hướng hoặc thiết kế vai giới hạn sẽ giúp nén đệm đồng đều và đảm bảo hoạt động ổn định của trục van.

Về lựa chọn vật liệu, chúng tôi thường khuyên dùng thép không gỉ như AISI 316 hoặc F6a để thích ứng với các môi trường ăn mòn khác nhau. Sự kết hợp gioăng làm kín được khuyến nghị là vòng PTFE composite graphite dẻo hoặc vòng đệm graphite phủ kim loại, có khả năng làm kín và chống lão hóa tốt hơn ở nhiệt độ cao.

Trong quá trình gia công, độ khít của hộp đệm với gioăng, ống lót trên và các bộ phận liên quan khác phải được đánh giá tổng thể, chứ không phải riêng lẻ. Chúng tôi đề xuất rằng mối quan hệ ghép nối nên được đánh dấu thống nhất ở giai đoạn vẽ hoặc liên kết bằng mô hình của chúng tôi để đảm bảo khe hở lắp ráp hợp lý và hành trình nén của gioăng chính xác. Thiết kế cấu trúc tổng thể cần tính đến mômen xoắn khi đóng mở, ứng suất của gioăng và sự dư thừa do giãn nở nhiệt, để thực sự cải thiện hiệu suất làm kín tổng thể của van.