Изчисляване на фланеца по EN до 650 C - PDF безплатно изтегляне

Изчисляване на фланец съгласно EN 1591-1 до 650 C Сега е възможно с уплътнения от слюда с допълнително метално вътрешно отвор страница 1

Съдържание: 1) Проблем, първоначална ситуация 2) Уплътнения за T = 650 C? 3) Определение технически строго? 4) Определяне на характеристичните стойности и изчисляване на фланеца 5) Резюме на страница 2

Проблем на системата за горещо поцинковане на стомана (не попада под TA Luft!) Среда: Горещи течащи отработени газове Tmax = 650 C p = 60 mbar Фланци: EN 1092-1, Форма B, PN 10 и PN 16, DN 25 350 Фланцов материал 1.4571 Винтов материал 1.4980 (първо беше А2-70) уплътнения, изолирани от тръби и фланци: уплътнения с набраздени уплътнения с графитен слой, повредени след 1 година употреба; Графитно покритие вече не е на разположение MBG Metallbeschichtung Gerstungen GmbH Страница 3

Гребен профилен уплътнител (уплътнение от мек материал) Гребен профилен уплътнител с графитно покритие Състои се от твърд метален носител и тънък мек материал от двете страни, който поема функцията на запечатване Типични материали: Метал: 1.4541 или 316L Мек материал: GR или PTFE Дизайн с или без външен центриращ пръстен (винаги KHS): С центриращ пръстен: Стандартни фланци с уплътнителна лента Без центриращ пръстен: Стандартни фланци с език и жлеб страница 5

Гребени на профила на гребена (уплътнение от мек материал) Свойства + Обхват на висока температура (GR): T max 450 C/550 C + Висока плътност (в зависимост от качеството) + Възможни високи налягания до PN 160 + Носещият пръстен може да се използва повторно след ремонт - Малка прошка - Не може да се произвежда в никакви размери - относително високи разходи

Максимална работна температура на графитни фолиа и ламинати 700 600 Живот на чисти графитни уплътнения Необвързващи ориентировъчни стойности Приложение Работна температура [C] 500 400 300 200 100 Прилага се при условията: - Работната среда е под свръхналягане - Работната среда не съдържа окислителни вещества 0 10 20 30 40 50 Срок на експлоатация [години] "високо качество" "Далечен изток" според информация от SGL-Carbon Tmax стр. 7

Алтернативни метални уплътнения? Примери за различни уплътнителни профили Уплътнения с кръгла тел Пръстеновидни уплътнения (RTJ) Уплътнения на обектива Уплътнения на ръба на шиш Всички снимки: KLINGER Kempchen страница 8

Свойства на метални уплътнения + Голям температурен диапазон: -200 C 450 C) с меки уплътнения без алтернатива + Добра химическа устойчивост, изключение: конц. H 2 SO 4 - Степента на изтичане е по-висока, отколкото при уплътненията FA, PTFE или GR (висока вътрешна порьозност) Свойства на вътрешния отвор + Намаляване на скоростта на изтичане с порести уплътнения ± Качеството и дизайнът на вътрешния отвор може да варира в зависимост от производителя - Адаптирането на вътрешния отвор към повърхностите на фланеца може да изискват U. увеличени сили по време на монтажа увеличени стойности за Q min ISGATEC форум: Материали 2019-12 стр. 11

Уплътнения на базата на слюда Пример: KLINGER milam PSM Произведено от уплътнителни плочи Компоненти: Слюда (флогопит) химически или термично обработени Метални вложки, направени от конусна ламарина 1.4401; Дебелина 0,1 mm Импрегнация (силиконово масло) Слюда: Естествено срещащи се силикатни листове, люспеста, люспеста структура Допълнително метално вътрешно отвор за подобряване на газонепропускливостта Типична област на приложение: 300 C T 900 C p PN 16 стр. 12

Уплътнения на базата на свойствата на слюда + Висока термична стабилност до 900 C; Загуба на тегло при 800 C 450 C) с меки уплътнения без алтернатива + добра химическа устойчивост, изключение: конц. H 2 SO 4 - Техническата плътност се постига само при температури T> 100 C, при по-ниски температури слюдените уплътнения не могат да се използват разумно; Не е подходящ за тестове за водно налягане - Чувствителни към влага, уплътненията никога не трябва да се монтират влажни или мокри - Степента на изтичане е по-висока, отколкото при уплътненията от влакна, PTFE или графит (висока вътрешна порьозност) стр. 13

Уплътнения с вътрешен отвор Пример: KLINGER milam с вътрешен отвор Вътрешният отвор се поставя след пробиване Технически разумно с уплътнения FA, GR и слюда Материал: 1.4571 (типичен) дебелина на фланеца 0.10. 0,15 mm защита на уплътнението и средата Често се предписва за нива на налягане от PN 25 на страница 14

Уплътнения с вътрешен отвор Свойства + защита на уплътнението срещу агресивна среда + липса на замърсяване на средата с хлабави компоненти на уплътнението (особено с GR!) + Намаляване на скоростта на изтичане с порести уплътнения (необходимо е достатъчно повърхностно налягане) + ограничена защита срещу изтласкване на уплътнението ако се изисква безопасност на издухване, гладките фланци са i. д. Обикновено достатъчно ± качеството и дизайнът на вътрешния отвор могат да бъдат много различни в зависимост от производителя - адаптацията на вътрешния отвор към повърхностите на фланеца може да изисква U. увеличени сили по време на монтажа увеличени стойности за Q min стр. 15

Техническа херметичност Cetim техническа херметичност съществува, ако се спазва критерият за херметичност, посочен за съответния случай. В технологията този критерий за херметичност обикновено се определя като граница между херметичност и теч и може да приема различни стойности в зависимост от изискванията за херметичност и средата, която трябва да се запечата [VDI 2200] Няма абсолютна плътност страница 17

Техническа плътност съгласно TA Luft *) [1] Изчисляване на фланеца съгласно DIN EN 1951-1 или изчисление на FEM Cetim *) Референтен проект 2018-07 За избор на уплътненията и конструкцията на технически херметичните фланцови връзки, клас на плътност L 0,01 със съответния прилага се специфична скорост на изтичане 0,01 mg/(sm). Доказателство за херметичност чрез съответствие с класа на херметичност трябва да бъде предоставено за фланцови връзки в основната силова връзка в обхвата на насоките VDI 2290 в съответствие с правилата за изчисление, на които се основава. Страница 18

Техническа плътност съгласно TA Luft *) [2] Изчисляване на фланеца съгласно DIN EN 1951-1 или изчисление на FEM Cetim Операторът трябва да гарантира, че монтажният персонал за сглобяване на фланцовите връзки има достъп до инструкциите за монтаж и спецификации за контрол на качеството в съответствие с насоките VDI 2290 и монтажния персонал има квалификация съгласно DIN EN 1591-4. Изискванията за монтаж, изпитване и поддръжка на уплътнителните системи трябва да бъдат посочени в инструкциите за управление. *) Проект на законопроект 2018-07 стр. 19

Техническа плътност съгласно TA Luft *) [3] Изчисляване на фланеца съгласно DIN EN 1951-1 или изчисление на FEM Cet в обхвата на насоките VDI 2290: Газообразни и течни среди с изисквания за ограничаване на емисиите съгласно TA Luft Метални фланци Основна сила (KHS) Tmax 400 C Клиентът въпреки това желае доказателство за техническа херметичност! *) Проект на законопроект 2018-07, стр. 20

Определяне на характеристичните стойности За KLINGERmilam с дебелина 2,0 mm с вътрешен отвор, характерните стойности на уплътненията до 400 C са публикувани в базата данни www.gasketdata.org от 2012 г. насам. Липсващите характеристични стойности за 650 C бяха определени от AMTEC Messtechnischer Service GmbH: Q Smax, P QR, E G Тестовете при 650 C протичаха гладко. Стойностите за 650 C са онлайн на gasketdata.org от юни 2019 г. Страница 22

Уплътнения при 650 C - края на теста Протокол от изпитването на Amtec 304 053 стр. 23

Параметри на уплътнението Q Smax 120 100 KLINGERmilam 2,0 mm с вътрешен отвор 100 100 100 100 QSmax [MPa] 80 60 40 20 0 23 200 400 650 Температура [C] страница 24

Параметри на уплътнението e G (намаляване на дебелината) 2,20 KLINGERmilam 2,0 mm с вътрешна перка 2,00 1,80 намаление на дебелината 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 23 C 200 C 400 C 650 C 0 20 40 60 80 100 Повърхностно налягане [MPa] стр. 25

P QR - стойност P QR = коефициент на релаксация на пълзене като съотношение на остатъчното и първоначалното повърхностно налягане на уплътнението под товар (температура) Необходимо за изчисляване на фланеца в съответствие с EN 1591-1 Взема под внимание релаксационното влияние върху натоварването на уплътнението между затягането на винтовете и продължителната експозиция работната температура P QR = 0 пълно пълзене, липсва повече повърхностно налягане P QR = 1 липсва пълзене, повърхностното налягане остава 100% P QR = 0 P QR = 1 Зависи от първоначалното повърхностно налягане Колкото по-голям е фактора P QR, толкова по-стабилен е уплътнението По време на експлоатация Висока P QR фактор = висока експлоатационна надеждност на връзката на фланеца стр. 26

Параметри на запечатване P QR стойност PQR 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 KLINGERmilam 2,0 mm с вътрешен отвор 30 MPa 50 MPa 100 MPa 0 100 200 300 400 температура [C] 500 600 700 стр. 27

Изчисляване на фланец - проблем с параметрите: Материали/съществуващи стойности на якост: Уплътнение: KLINGERmilam + IB стойности на якост до 650 C Винтове: 1.4980 стойности на якост до 600 C Фланци: 1.4571 стойности на якост до 500 C Изчисляване на фланеца, следователно в този случай е възможно до 500 C! Технически здраво! Страница 28

Изчисляване на фланеца - резултати от номинален диаметър/номинално налягане Резултати от изчисление на винтове Момент на затягане мин. необходим макс. препоръчително [Nm] [Nm] [Nm] DN 25/PN 16 4 x M12 75 85 85 DN 65/PN 16 8 x M16 93 142 100 DN 80/PN 16 8 x M16 102 175 150 DN 100/PN 16 8 x M16 113 190 150 DN 125/PN 16 8 x M16 122 214 150 DN 150/PN 16 8 x M20 164 292 200 DN 200/PN 10 8 x M20 183 414 300 DN 350/PN 10 16 x M24 134 290 250 По този начин е доказана техническата херметичност при 650 С! Страница 29

Заключение С KLINGERmilam се предлага пломбообразен уплътнителен материал на основата на слюда за високи температурни граници до около 900 C Типично приложение: газове, високи температури, ниско налягане Вътрешен отвор подобрява газонепропускливостта Параметрите на уплътнение са налични до 650 C и при необходимост позволяват математическо доказателство на техническите Плътност За това са необходими достатъчно високи повърхностни налягания. Outlook: Определянето на параметрите на запечатване при 800 C (ограничено от изпитателния стенд) изглежда възможно Определението за техническа херметичност според TA Luft (ново) все повече се използва извън обхвата на TA Luft страница 31

KLINGERmilam примери за приложение и референции: Помпи за разтопена сол като среда за пренос на топлина в слънчеви електроцентрали, 500 C/3-16 bar отработени газове N 2, H 2, CH 4, H 2 O, 800 C/7 bar топлообменник отработена/морска вода, 800 C/2 bar отработени газове (Турбина/генериране на електроенергия), 600 C/1 bar димни газове (електроцентрала), 480 C/1 bar филтър за горещ газ (комбинирана топлоелектрическа централа), 550 C/1 bar паропрегревател пара 650 C/16 bar, уплътнения в отработените газове и канали за закаляване на пещната стомана, 600 C/2 бара стр. 32

Край Благодаря ви за интереса! Питам? Страница 33