ניתוח מקיף של יישום, בחירה וביצועים של שסתומי בטיחות מברונזה מלאה עם חוט בקירור

ניתוח מקיף של יישום, בחירה וביצועים של שסתומי ביטחון מברונזה מלאה עם ריסים בציוד קירור

הקדמה

במערכות קירור כגון צילרים, יחידות איחסון קרות, וציוד קירור מסחרי, שסתומי ביטחון משמשים כאמצעי ההגנה המכני האחרון נגד עליה בלתי תקינה בלחץ. כאשר לחץ המערכת חורג מהסף המותר, שסתום בטיחות חייב להיפתח במהירות ולשחרר את הלחץ העודף כדי למנוע כשלים קATAסטרופליים כגון נזק לקומפרסור, קרע בצינורות או דליפת מקרר.

בין סוגי שסתומי הבטיחות השונים, שסתומי בטיחות מברונזה מלאים עם חיבור ר threaded נפוצים מאוד ביישומי קירור בשל התאימות המمتازה שלהם עם מקררים נפוצים, מוליכות תרמית יציבה, ביצועי החסימה הנ dependable וקלות ההתקנה. הם בשימוש נרחב במערכות קירור תעשייתיות, ציוד קירור מסחרי ויחידות קירור ביתיות קטנות.

לפי ASME BPVC פרק VIII, הסטייה בין לחץ ההפעלה של שסתום הבטיחות ללחץ המרבי המותר (MAWP) חייבת להישמר בתוך ±3%, בעוד כושר השחרור חייב לעמוד בדרישה של לפחות 1.2 מפעם כושר הייצור המרבי של הלחץ במערכת. ISO 4126-1 מגדיר בנוסף כי שיעורי הדליפה של שסתומי בטיחות בשימוש במערכות קירור לא יחרגו מ-10⁻⁶ mbar·L/ש. בתנאי פעולה סטנדרטיים, שסתומי בטיחות מברונזה חצויים וחוטיים יכולים לעמוד באופן מהימן בדרישות אלו או לעבור אותן.

ניתוח מוצר מפורט: יתרונות מבניים וחומריים

הרכב המבני ומאפייני החומר

שסתומים ביטחוניים חצי/full ברונזה עם ר Thread לרוב מקבלים עיצוב של גוף שסתום ברונזה מאוחד, כאשר נבחרים H59-1 ברונזה או H62 ברונזה בהתאם לדרישות היישום.

H59-1 ברונזה מציעה יכולת עיבוד מצוינת ודقة גבוהה של החוט, מה שהופך אותה לשימושית במערכות קירור מסחריות הדורשות התקנה ושימור תכופים. חוזק המשיכה והקשיחות שלה מאפשרים לה לעמוד בהoSפות לחץ חוזרות.

H62 ברונזה מספקת עמידות טובה יותר בפני שחיקה ויציבות מכנית. היא תואמת כימית לאמון ולמקררים מרכזיים מסוג HFC ומציעה מוליכות תרמית גבוהה, מה שמפחית את הסיכון לפיצול מאמצים הנגרם משינויי טמפרטורה מהירים.

עקרון העבודה ונתוני ביצועים מרכזיים

מנגנון פעולתי

שסתומי בטיחות מברזל חוטי פועלים על פי עיקרון הפעולה הישירה המופעל על ידי קפיץ. בתנאים נורמליים, כוח הקפיץ לוחץ את דיסקת השסתום אל מול יושב השסתום כדי לשמור על מצב חתום. כאשר לחץ המערכת מגיע לערכה המוגדר, לחץ הנוזל מתגבר על כוח הקפיץ, מורם את הדיסקה ומאפשר שחרור של הלחץ העודף. לאחר שהלחץ יורד לרמה של החיזוק, הקפיץ מחזיר את הדיסקה למצבה ומשחזר את החיתוך.

אימות ביצועים

מבחני קיבולת שחרור שנערכו לפי API 526 מפגינים מקדמי שילוט בין 0.9 ל-0.95, גבוה באופן משמעותי מאלו של שסתומי בטיחות מפליז. למשל, שסתום בקוטר DN20 הפועל עם המקרר R404A יכול להשיג קיבולת שילוט של כ-180 ק"ג/שעה, מספיק למערכות קירור מסחריות בעלות 5 טון.

זמן התגובה נע בין 0.1 ל 0.3 שניות בטמפרטורות הפעלה מ -40 ° C ל -120 ° C. בדיקות עמידות מראות ניזוק חותם מתחת ל -3% לאחר 10,000 מחזורים, עם חיי שירות בדרך כלל מגיעים ל -8 12 שנים תחת תחזוקה נכונה.

תרחישים חלים ומגבלות

יישומים מועילים

שסתומים בברז מלא עם רצועות הם תואמים למקררים HFC כגון R134a, R404A ו- R410A, כמו גם מערכות אמוניאק. שיעורי קורוזיה נותרו נמוכים משמעותית מאשר אלה שנצפו בפתחים מפלדה פחמן. חיבורים עם חוטים מאפשרים התקנה מהירה ללא ריתוך, מה שהופך אותם אידיאליים למקומות סגורים.

בטמפרטורות נמוכות, חומץ H62 שומר על עקשנות פגיעה גבוהה, ומספק תפעול אמין בסביבות קירור בטמפרטורה נמוכה.

יישומים מוגבלים

שסתומי ביטחון מנחושת אינם מתאימים למקררים שמכילים כלור כגון R22 או R123 עקב תגובות כימיות שעלולות לגרום לאוכלוס. במערכות שבהן MAWP עולה על 3.5 MPa, יש לבחור שסתומי ביטחון מפלדת סגסוגת.

מדריך בחירה: גישה מבוססת נתונים

קביעת פרמטרי לחץ

הלחץ הנומרי должен להיקבע כ-1.05–1.10 פעמים MAWP, תוך שמירה על ערך נמוך מהלחץ המרבי המותר של השסתום. לחץ החזרה למקומו נע בדרך כלל בין 90% ל-95% מהלחץ הנומרי, ומומלצים ערכים גבוהים יותר במערכות רגישות לגליונות בלחץ.

קיבולת שחרור ובחר קוטר

יש לחשב את קיבולת השחרור לפי שיטת API 520, תוך התחשבות בתכונות המקרר וביכולת הקירור של המערכת. בחירת הקוטר הנומינלי צריכה להתבסס על שטח זרימה מחושב, ולא רק על גודל הצינור.

תאימות סביבתית

יש לבדוק את סוג החוט, הגנת האלמוניות והבוחן של חומרים לטמפרטורות נמוכות. מומלץ להשתמש בגופי שסתום מעובדים בניקל וקפיצים מסוג SUS316L בסביבות קורוזיביות או בטמפרטורות נמוכות.

טעויות נפוצות באילוש ושיטות להימנעות מהן

שגיאות אילוש טיפוסיות כוללות בחירה בשסתומים רק על סמך קוטר הצינור, הגדרת לחץ השהיה זהה ל-MAWP, התעלמות מהتوافق עם המקרר, או שימוש בקפיצים סטנדרטיים בתנאי טמפרטורות נמוכות. ניתן למנוע בעיות אלו באמצעות חישובים תקינים, אימות חומרים והתיישבות עם התקנים החלים.

הנחיות התקנה

מיקום התקנה וחיווט

שסתומי ביטחון חייבים להותקן אנכית בנקודה הגבוהה ביותר של הלחץ במערכת הקירור. אורך הצינור של הכניסה לא יגביל את הזרימה, והתנגדות צינור הפלט חייבת להישמר בתוך גבולות הלחץ האחורי המותרים.

התקנה ותחזוקה

לאחר ההתקנה, יש לוודא את החסינות לאויר והטיוב של הלחץ באמצעות בדיקה בגז חסר פעילות. בדיקה שוטפת וטיוב מחודש אחת למשנה לשנתיים הן הכרחיות לשמירה על אמינות לאורך זמן.

תרחישי יישום ודוגמאות מעשיות

מערכות קירור תעשייתיות באמון

במתקני אחסון קר של אמוניאק, שסתומים בטיחותיים מתכת שנבחרו כראוי מראים תפעול יציב ועלות תחזוקה נמוכות יותר בהשוואה לחליפין של ברזל יצוק.

ציוד קירור מסחרי

מערכות קירור בסופרמרקט נהנות מביצועי החתמה עקביים בתנאי הפעלה וחיזור תכופים, מה שמשפר את יציבות הטמפרטורה ומצמצם תלונות תפעוליות.

יחידות קירור ביתיות

שסתומי ביטחון קטנים מברונזה מספקים הגנה אמינה על לחץ תוך עמידה במגבלות קפדניות של שטח ורעש בציוד קירור ביתי.

סיכום

שסתומי ביטחון מברונזה מלאים עם ריסים ממלאים תפקיד חשוב בהגנה על מערכות קירור באמצעות שחרור לחץ מהימן, תגובה מהירה ותאימות חומרים מעולה. בחירה והתקנה מתאימות בהתבסס על חישוב והתנאים הסביבתיים מבטיחים בטיחות לטווח ארוך, הפחתת עלויות תחזוקה וביצועי מערכת יציבים.