Aké materiály sa používajú na výrobu rotačných zväzov pary?

Parné rotačné odbory hrajú rozhodujúcu úlohu v rôznych priemyselných aplikáciách, čo uľahčujú prenos pary medzi stacionárnymi a rotujúcimi časťami. Ako popredný dodávateľ rotačných zväzov pary sa často stretávam s otázkami o materiáloch použitých pri ich výstavbe. Pochopenie materiálov je nevyhnutné, pretože priamo ovplyvňuje výkon, trvanlivosť a vhodnosť únie rotačnej pary pre konkrétne aplikácie. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do bežných materiálov používaných na výrobu rotačných zväzov pary, ich vlastnosti a ako prispievajú k celkovej funkčnosti týchto dôležitých komponentov.

Kovové materiály

Nehrdzavejúca oceľ

Nerezová oceľ je jedným z najpoužívanejších materiálov pri výrobe rotačných zväzov pary. Je vysoko odolný voči korózii, čo je významná výhoda pri riešení pary, pretože para môže byť korozívna, najmä v prítomnosti nečistôt. Tento odpor proti korózii zaisťuje dlhú životnosť pre rotačnú úniu pary, čím sa znižuje potreba častých výmen.

Existujú rôzne stupne z nehrdzavejúcej ocele, ako napríklad 304 a 316. Zohazdorová oceľ Grade 304 je bežnou voľbou kvôli jej dobrému odporu korózie a relatívne nízkymi nákladmi. Obsahuje chróm a nikel, ktoré tvoria pasívnu vrstvu oxidu na povrchu, ktorá chráni kov pred ďalšou koróziou. Na druhej strane z nehrdzavejúcej ocele stupňa 316 má vyšší obsah molybdénu, ktorý poskytuje ešte lepšiu odolnosť voči jamkám a korózii trhliny, vďaka čomu je vhodná pre agresívnejšie parné prostredie.

Vysoká pevnosť nehrdzavejúcej ocele jej tiež umožňuje vydržať vysoké tlaky a teploty spojené s aplikáciami pary. Môže si zachovať svoju štrukturálnu integritu v strese, čím zabezpečí spoľahlivú prevádzku rotačnej únie pary. Okrem toho sa nehrdzavejúca oceľ ľahko čistí a udržiava, čo je dôležité pre aplikácie, v ktorých je hygiena problémom, napríklad v potravinárskom a nápojovom priemysle.

Uhlíková oceľ

Uhlíková oceľ je ďalším materiálom používaným v rotačných odboroch pary, najmä v prípade aplikácií, kde sú náklady hlavným faktorom. Má dobrú silu a vydrží vysoké tlaky, vďaka čomu je vhodný pre mnoho priemyselných parných systémov. Uhlíková oceľ je však náchylnejšia na koróziu v porovnaní s nehrdzavejúcou oceľou. Na zmiernenie tohto problému sú rotačné zväzky pary uhlíkovej ocele často potiahnuté alebo ošetrené, aby sa zlepšila ich odolnosť proti korózii.

Jedným z bežných ošetrení je galvanizácia, kde sa na povrch uhlíkovej ocele aplikuje vrstva zinku. Zinok pôsobí ako obetná anóda a chráni podkladovú uhlíkovú oceľ pred koróziou. Ďalšou možnosťou je použitie farby alebo povlaku, ktorá poskytuje bariéru medzi uhlíkovou oceľou a parným prostredím.

Uhlíková oceľ je tiež relatívne ľahko strojová, čo umožňuje výrobu zložitých tvarov a návrhov v rotačných odboroch pary. Vďaka tomu je všestranný materiál pre rôzne aplikácie, hoci jeho použitie môže byť obmedzené vo vysoko korozívnych alebo vysokoteplotných parných prostrediach.

Mosadz

Mosadz je zliatinou medi a zinku a je známa svojou vynikajúcou tepelnou vodivosťou. Vďaka tejto vlastnosti je vhodná pre rotačné odbory pary, pretože umožňuje efektívny prenos tepla medzi parou a rotujúcimi časťami. Mosadz má tiež dobrú odolnosť proti korózii, najmä v agresívnom parnom prostredí.

V porovnaní s nehrdzavejúcou oceľou a uhlíkovou oceľou je relatívne mäkká, čo uľahčuje stroj. To môže mať za následok nižšie výrobné náklady a rýchlejšie výrobné časy. Mosadz však nemusí byť taká silná ako niektoré iné kovy a nemusí byť vhodná pre aplikácie s extrémne vysokými tlakmi alebo teplotami.

Non - kovové materiály

PTFE (polytetrafluóretylén)

PTFE je syntetický fluóropolymér, ktorý sa široko používa v rotačných zväzoch pary, najmä na utesnenie aplikácií. Má vynikajúcu chemickú odolnosť, čo znamená, že vydrží korozívne účinky pary a rôznych chemikálií. PTFE má tiež veľmi nízky koeficient trenia, ktorý znižuje opotrebenie na tesniacich povrchoch.

Táto vlastnosť s nízkym trením umožňuje hladkú rotáciu rotačnej únie pary, minimalizuje straty energie a predlžuje životnosť tesnení. PTFE môže pracovať pri širokom rozsahu teploty, od kryogénnych teplôt po relatívne vysoké teploty, čo je vhodný pre rôzne aplikácie pary.

PTFE má však relatívne nízku mechanickú pevnosť. Na prekonanie tohto obmedzenia sa často posilňuje inými materiálmi, ako sú sklenené vlákna alebo uhlíkové vlákna. Posilnené tesnenia PTFE môžu poskytnúť lepší výkon a trvanlivosť v rotačných odboroch pary.

Grafit

Graphit je forma uhlíka, ktorá má jedinečné vlastnosti, vďaka ktorým je vhodný na použitie v rotačných odboroch pary. Má vynikajúcu tepelnú vodivosť podobnú mosadze, ktorá pomáha pri rozptyľovaní tepla generovaného počas prevádzky rotačnej únie pary. Graphit má tiež dobré vlastné mazacie vlastnosti, ktoré znižujú trenie a opotrebovanie na pohyblivých častiach.

Môže odolať vysokým teplotám, vďaka čomu je vhodná pre aplikácie pary s vysokou teplotou. Grafitové tesnenia sa často používajú v parných otočných odboroch na zabezpečenie spoľahlivého a dlhého - trvalého tesnenia. Môžu zodpovedať nepravidelným povrchom, čím sa zabezpečujú tesné tesnenie aj za rôznych prevádzkových podmienok.

Guma

Gumové materiály, ako je nitril gumy (NBR) a monomér propylénu propylénu (EPDM), sa používajú na rotačné zväzky parných rotačných odborov na utesnenie a tlmenie. NBR má dobrú odolnosť voči oleju a palive, ako aj mierny odpor voči parám. Často sa používa v aplikáciách, kde v parnom systéme môže byť malé množstvo oleja alebo paliva.

Na druhej strane EPDM má vynikajúci odpor voči parám, ozónu a zvetrávaniu. Môže pracovať pri širokom rozsahu teploty a je vhodný pre vonkajšie alebo vysoké vlhké parapety. Gumové tesnenia poskytujú flexibilné a spoľahlivé tesnenie, ktoré zabraňujú úniku pary a zabezpečujú účinnú prevádzku rotačnej únie pary.

Kompozitné materiály

V posledných rokoch si kompozitné materiály získali popularitu pri výrobe rotačných zväzov pary. Kompozitné materiály sa vyrábajú kombináciou dvoch alebo viacerých rôznych materiálov na dosiahnutie konkrétnych vlastností. Napríklad kompozitný materiál môže kombinovať pevnosť kovu s koróznou odolnosťou polyméru.

Jednou z výhod kompozitných materiálov je to, že môžu byť prispôsobené tak, aby vyhovovali špecifickým požiadavkám aplikácie Rotary Union Pary Rotary. Môžu ponúknuť dobrú rovnováhu medzi pevnosťou, hmotnosťou a koróziou. Výrobný proces kompozitných materiálov však môže byť zložitejší a nákladnejší v porovnaní s tradičnými materiálmi.

Aplikácia - konkrétny výber materiálu

Výber materiálov pre rotačnú úniu pary závisí od niekoľkých faktorov vrátane prevádzkovej teploty, tlaku, chemického zloženia pary a špecifických požiadaviek na aplikáciu. Napríklad pri aplikácii vysokej teploty a vysokotlakovej pary môžu byť z nehrdzavejúcej ocele alebo grafitu preferované materiály kvôli ich vysokej pevnosti a tepelnému odporu.

V závode na spracovanie potravín a nápojov, kde je hygiena najvyššou prioritou, sa nehrdzavejúca oceľ a PTFE môžu použiť na zabezpečenie toho, aby sa rotačná zväzok pary ľahko čistil a nekontaminuje produkt. V aplikácii, kde sú náklady hlavným problémom a parné prostredie nie je príliš agresívne, môže byť vhodnou voľbou uhlíková oceľ s vhodnými povlakmi.

Ako dodávateľRotačná únia pary,Vysoko výkonný rotačný kĺb paryaVákuová rotačná únia, chápeme dôležitosť výberu správnych materiálov pre každú aplikáciu. Úzko spolupracujeme s našimi zákazníkmi, aby sme porozumeli ich konkrétnym potrebám a odporúčame najvhodnejšie materiály pre ich parné rotačné odbory.

Ak ste na trhu pre rotačnú úniu pary a potrebujete pomoc s výberom materiálu alebo máte nejaké ďalšie otázky, neváhajte nás kontaktovať. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám nájsť najlepšie riešenie pre vaše potreby prenosu pary. Tešíme sa na príležitosť spolupracovať s vami a prispievať k úspechu vašich priemyselných operácií.

Odkazy

• Výbor pre príručky ASM. (2004). Príručka ASM, zväzok 13a: Korózia: Základy, testovanie a ochrana. ASM International.
• Callister, WD a Rethwisch, DG (2011). Materiálová veda a inžinierstvo: Úvod. Wiley.
• Troitzsch, JM (2004). Príručka horlivosti plastov: princípy, nariadenia, testovanie a schválenie. Publikácie Hanser Gardner.