Como projetar uma válvula PPR que pode operar de maneira estável por um longo tempo em alta temperatura e ambiente de alta pressão?

Para projetar a Válvula PPR Isso pode operar de forma estável por um longo tempo em alta temperatura e ambiente de alta pressão, é necessário considerar de maneira abrangente as propriedades do material, projeto estrutural, processo de fabricação e fatores ambientais na aplicação real. A seguir, são apresentados etapas detalhadas de design e pontos técnicos -chave:

1. Esclareça os requisitos e condições de trabalho
Antes de projetar, os cenários de aplicação específicos e os requisitos técnicos da válvula devem ser esclarecidos:
Temperatura de operação: determine a temperatura de operação máxima (como 70 ° C, 95 ° C ou superior) e verifique se o material pode suportar essa temperatura por um longo tempo.
Pressão operacional: determine a capacidade máxima do rolamento de pressão (como PN16, PN20 ou superior) e selecione a espessura e a estrutura da parede apropriadas de acordo com o nível de pressão.
Tipo de mídia: entenda as propriedades do meio de transmissão (como água quente, água fria, solução química etc.) para avaliar a corrosividade ou outros efeitos no material.
Ambiente de uso: considere se está exposto a raios ultravioleta, choque de baixa temperatura ou outros fatores ambientais externos.
2. Seleção de material
A seleção de materiais PPR é a chave para o design, que afeta diretamente a resistência à temperatura, resistência à pressão e desempenho antienvelhecimento da válvula:
Grau de Material PPR:
Escolha materiais PPR com alta resistência ao calor e alta resistência à fluência, como PPR80 ou PPR100 (referindo -se ao valor de MRS do material é 8,0MPa ou 10,0mpa).
Para ambientes de alta temperatura e alta pressão, é recomendável usar materiais PPR reforçados (como PPR reforçado com fibra de vidro ou PPR nano-composto) para melhorar a resistência e a durabilidade mecânicas.
Material de vedação:
As vedações da válvula geralmente são feitas de EPDM resistente a alta temperatura (borracha monômero de dieno do dieno etileno) ou silicone para garantir uma boa elasticidade a altas temperaturas.
Se o meio for corrosivo, o PTFE (politetrafluoroetileno) pode ser selecionado como material de vedação.
3. Projeto estrutural
O projeto estrutural da válvula precisa levar em consideração a capacidade de rolamento de pressão, o desempenho de vedação e a conveniência operacional:
Design de espessura da parede:
De acordo com os padrões ISO 15874 ou GB/T 18742, calcule a espessura mínima da parede do corpo da válvula para garantir que ele possa suportar a pressão e a temperatura do projeto.
Sob alta temperatura e alta pressão, aumente adequadamente a espessura da parede para compensar o efeito de fluência do material devido ao uso a longo prazo.
Forma do corpo da válvula:
Projete um corpo de válvula simplificado para reduzir a resistência ao fluxo do meio, evitando áreas de concentração de tensão.
Certifique -se de que a superfície interna do corpo da válvula seja lisa para reduzir a possibilidade de retenção e escala médios.
Estrutura de vedação:
Adote um design de vedação de camada dupla (como vedação plana do anel de O) para melhorar a confiabilidade de vedação.

Sob alta temperatura e ambiente de alta pressão, adicione o projeto anti-alojamento (como bloqueio de rosca ou arruela de mola) para impedir que o selo falhe devido à expansão térmica ou vibração.
4. Compensação de expansão térmica
O material PPR possui um alto coeficiente de expansão térmica e é propenso a deformação em ambiente de alta temperatura. Portanto, as seguintes medidas precisam ser tomadas:
Conexão flexível:
Use juntas flexíveis (como foles ou juntas de borracha) entre a válvula e a tubulação para absorver o deslocamento causado pela expansão térmica.
Lacuna reservada:
Reserve a diferença de expansão apropriada durante a instalação para evitar a concentração de tensão causada pela expansão térmica.
Design de costela de reforço:
Adicione as costelas de reforço ao alojamento da válvula para melhorar a rigidez geral e reduzir o impacto da expansão térmica na estrutura.
5. Processo de fabricação
O processo de fabricação das válvulas PPR afeta diretamente sua qualidade e desempenho:
Moldagem de injeção:
Otimize os parâmetros do processo de moldagem por injeção (como temperatura de fusão, pressão de injeção, tempo de resfriamento) para garantir que o material preencha completamente o molde e reduz o estresse interno.
Use moldes de alta precisão para garantir a consistência do tamanho do corpo da válvula e da qualidade da superfície.
Processo de soldagem:
Para válvulas com peças de soldagem, a tecnologia de soldagem a quente é usada para garantir a força e a vedação da solda.
Controle a temperatura e o tempo de soldagem para evitar o superaquecimento, causando degradação do material ou superolução, causando soldagem solta.
Pós-processamento:
Reconectar o produto acabado para eliminar o estresse interno e melhorar a resistência à fluência do material.
6. Durabilidade e teste
Para garantir que a válvula possa operar de maneira estável e por um longo tempo sob alta temperatura e ambiente de alta pressão, são necessários testes rigorosos:
Teste de pressão:
De acordo com os padrões (como ISO 15874 ou GB/T 18742), a válvula é submetida a um teste hidrostático para verificar sua capacidade de rolamento de pressão.
Teste de temperatura:
A válvula é colocada em um ambiente de alta temperatura (como 95 ° C ou superior) por um longo teste de envelhecimento para avaliar suas mudanças de desempenho.
Teste de fadiga:
Simule as condições reais de uso e execute várias operações de comutação na válvula para verificar seu desempenho de durabilidade e vedação.
Teste de explosão:
Teste o ponto de ruptura da válvula sob extrema pressão para garantir sua margem de segurança.
7. Instalação e manutenção
Instalação adequada:
Use ferramentas especiais de fusão a quente para soldagem e verifique se a temperatura de soldagem (geralmente 260 ° C) e o tempo atende aos requisitos.
Evite flexão excessiva ou alongamento do tubo para evitar tensão adicional na válvula.
Inspeção regular:
Verifique regularmente o desempenho de vedação da válvula e a flexibilidade operacional e substitua peças de envelhecimento ou danificado no tempo.
Proteção de anticongelante: em áreas frias, tome medidas de isolamento (como embrulhar o algodão ou fita de aquecimento elétrico) para impedir que a válvula seja danificada devido à fragilidade de baixa temperatura.
8. Inovação e inteligência
Com o desenvolvimento da tecnologia, mais funções podem ser adicionadas às válvulas PPR:
Monitoramento inteligente: sensores integrados monitoram a pressão, a temperatura e o fluxo da válvula em tempo real e transmitem os dados ao sistema de controle central.
Controle remoto: adicione atuadores elétricos ou pneumáticos para obter funções de comutação e ajuste remotas.
Materiais antibacterianos: Nos sistemas de água potável, os materiais de PPR antibacterianos são usados ​​para inibir o crescimento bacteriano.

Projetar uma válvula PPR que pode operar de forma estável por um longo tempo, sob alta temperatura e ambientes de alta pressão, requer otimização de vários aspectos, como seleção de material, projeto estrutural, processo de fabricação e compensação de expansão térmica. Por meio de design razoável e testes rigorosos, podem ser criadas válvulas PPR de alta eficiência e alta confiabilidade para atender às necessidades de várias condições de trabalho complexas.