Керамический или футерованный ПТФЭ шиберный затвор: какой прослужит дольше в суспензии?

Краткий ответ: Керамика обычно служит дольше, когда основной причиной износа является абразивное воздействие твердых частиц. ПТФЭ может работать лучше, когда ограничивающими факторами являются химическая совместимость или условия удара. Фактический срок службы зависит от таких факторов, как химия суспензии, скорость потока, концентрация твердых частиц, характеристики частиц и конструкция клапана.

Почему суспензия изнашивает шиберные задвижки?

Суспензия приводит клапан в контакт как с жидкостью, так и с взвешенными твердыми частицами. По мере прохождения смеси через клапан твердые частицы могут многократно ударяться или царапать внутренние поверхности. Со временем это может привести к износу футеровки, шибера и уплотнительных поверхностей.

Степень износа частично зависит от того, что взвешено в жидкости. Более крупные, угловатые частицы могут царапать или резать футеровку, в то время как более мелкие, мягкие частицы вызывают более постепенный износ поверхности. Увеличение скорости потока может привести к тому, что частицы будут ударяться о выступающие поверхности с большей энергией, усугубляя общую проблему.

Что касается конструкции, то в традиционных клиновых шиберных задвижках есть внутренние области, где накапливаются твердые частицы. Шибер может стать труднее в эксплуатации и даже не закрыться полностью, если вокруг седла осядет достаточно материала. Это одна из причин, по которой не следует относиться к специально разработанной конструкции шиберной задвижки для суспензий так же, как к стандартной шиберной задвижке.

Вы также можете столкнуться с проблемами при дросселировании. Поскольку стандартные шиберные задвижки в основном предназначены для изоляции, оставление одной частично открытой концентрирует поток вокруг шибера и седел, потенциально ускоряя эрозию при работе с абразивной суспензией.

Как по-разному изнашиваются футеровки из керамики и ПТФЭ?

ПТФЭ и керамика используют разные подходы для защиты внутренних частей клапана. Обычно некорректно сравнивать их только по стойкости к коррозии.

Клапан с керамической футеровкой полагается на очень твердую поверхность для сопротивления истиранию. Оксид алюминия, цирконий и другие подобные материалы трудно царапать или резать взвешенными частицами. Поэтому керамика имеет преимущество, когда основной проблемой является абразивный износ от твердых частиц.

Но керамика также относительно хрупкая, что означает, что высокоэнергетические удары частиц и сильные механические удары могут привести к ее сколам или трещинам. Таким образом, самая твердая футеровка не обязательно становится самой долговечной при различных условиях суспензии.

ПТФЭ, с другой стороны, гораздо более гибкий и мягкий, чем керамика. Твердые частицы могут царапать, прорезать или врезаться в незаполненный ПТФЭ, когда они движутся по его поверхности. В сильно абразивной суспензии это может постепенно удалять материал футеровки.

Когда футеровка не подвергается сильному скользящему истиранию, а химическая стойкость более важна при выборе материала, ПТФЭ может быть хорошим выбором. По сравнению с керамикой, этот материал обычно не разрушается хрупким растрескиванием при механическом ударе.

Всегда определяйте основной источник износа при сравнении шиберной задвижки с керамической футеровкой с шиберной задвижкой с футеровкой из ПТФЭ. Если преобладает абразивный износ от твердых частиц, керамика обычно имеет преимущество в износостойкости. Если ограничивающим фактором становится химическая совместимость или условия удара, выбор материала может измениться.

Задвижка шиберная

Футерованный задвижной клапан обеспечивает превосходную герметизацию за счет сжатия сальникового уплотнения, эффективно предотвращая утечку рабочей среды из области штока.

Просмотреть продукт

Что на самом деле определяет срок службы при работе с суспензией?

Два клапана с абсолютно одинаковой футеровкой могут иметь очень разный срок службы, если они работают в разных суспензиях.

Количество твердых частиц в жидкости обычно является отправной точкой. Большая концентрация означает большее количество частиц, проходящих через клапан и контактирующих с его внутренними поверхностями. Скорость износа футеровки зависит от формы, размера и твердости этих частиц.

Возьмем большую угловатую частицу. Она создает иной характер износа, чем более мелкие, округлые частицы (даже при той же концентрации твердых частиц). Твердые частицы также могут резать, царапать или вгрызаться в более мягкие материалы футеровки.

Этот износ может усугубляться скоростью. При более быстром течении суспензии частицы несут больше энергии и ударяют по выступающим поверхностям с большей силой. Некоторые конструкции клапанов также создают области удара частиц или концентрированного потока, что приводит к более быстрому износу некоторых поверхностей.

Также крайне важно учитывать химический состав. Хотя простой показатель pH говорит вам, является ли жидкость кислой или щелочной, он не дает полной картины химической совместимости. Два потока могут иметь одинаковый pH, но содержать совершенно разные химические вещества. Поэтому вместо выбора футеровки только по pH следует учитывать фактический химический состав, концентрацию и рабочую температуру.

Также важно указывать давление и режим эксплуатации. Клапан, работающий часто, будет испытывать другие механические нагрузки, чем изоляционный клапан, который периодически срабатывает. Все эти факторы влияют на выбор клапана для абразивных суспензий, поскольку различия в условиях эксплуатации и суспензии могут изменить скорость износа его внутренних поверхностей.

Когда следует отказаться от стандартной шиберной задвижки?

Изменение футеровки не решит проблему, если сама конструкция клапана не подходит для суспензии. Стандартные клиновые шиберные задвижки могут испытывать трудности, когда твердые частицы накапливаются вокруг седла и мешают правильному закрытию шибера.

Но нельзя исключать все клапаны шиберного типа для работы с суспензиями. Специально разработанные конструкции, такие как ножевые шиберные задвижки для суспензий, по-другому работают с твердыми частицами.

YOUFUMI предлагает футерованный керамикой шиберный затвор с футеровкой из керамики Al₂O₃ или ZrO₂. Доступен в размерах DN50–DN600 и классах давления PN10, PN16 и 150LB, он обеспечивает стойкость к истиранию, износу и эрозии.

Наш двухдисковый шиберный клапан с керамической футеровкой поставляется с футеровкой из Al₂O₃ или ZrO₂ для применений, где эти свойства материала подходят для процесса.

В отличие от этого, стандартный клапан YOUFUMI задвижка с футеровкой использует футеровку PFA или FEP вместо керамики. Это дает вам различные варианты футеровки в зависимости от химических и механических требований эксплуатации.

Если вам нужна помощь в определении правильной конфигурации для вашего применения, отправьте нам требования к клапану и условия процесса через нашу страницу контактов. Для работы с суспензиями при запросе ценового предложения укажите химический состав, температуру и давление. Также обязательно укажите скорость потока, концентрацию твердых частиц и их характеристики. И не забудьте указать, предназначена ли задвижка для изоляции или для других целей.