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Geprüfter Lieferant Es gibt zwei Hauptkategorien von Polymeren, die für Kugelhässle verwendet werden: PTFE (sowohl jungfräulich als auch gefüllt und PEEK. Diese sind beliebte Materialien aus mehreren Gründen, aber jeder hat Anwendungen, an die sie besser angepasst sind.
Kugelhähne werden zur Steuerung des Wasserflusses, des Öls, des Dampfes, der Luft, der Schlämme, Und korrosiven Flüssigkeiten. Sie finden sich in HLK-Systemen, petrochemischer Verarbeitung, Lebensmittelverarbeitung, Wasserverteilungssystemen, automatischen Verbrennungssystemen, Und Instrumentensteuerung.
Während sich verschiedene Teile innerhalb eines Kugelventils befinden (z. B. Schaft, Schaftmutter, Kugel, Körper), Eines der wichtigsten Teile ist der Kugelhahn Sitz. Kugelhässle haben zwei Hauptaufgaben: Die Sitzspannung gleichmäßig verteilen und eine solide Abdichtung erreichen – und dafür müssen sie aus dem richtigen Material gefertigt werden.
Es gibt sechs wichtige Eigenschaften, die jedes Material für Kugelhässle besitzen muss:
Wenn die Kugelhähne in Verbindung mit Lebensmitteln, Milchprodukten oder pharmazeutischen Anwendungen verwendet werden, können sie auch Materialien erfordern, die von der FDA zugelassen sind. Und obwohl es eine Vielzahl von Polymermaterialien gibt, die verwendet werden können, sind PTFE, gefülltes PTFE und PEEK die am häufigsten verwendeten.
Es gibt auch andere Überlegungen, mit vielen abhängig von der Betriebsumgebung. Dazu gehören Dimensionsstabilität und zuverlässige Leistung bei extremen Temperaturen (einschließlich kryogener Temperaturen) sowie die Fähigkeit, Sterilisationsroutinen standzuhalten, die heißes Wasser, Dampf und/oder ätzende Reinigungsmaterialien beinhalten. Und wenn es längere Exposition gegenüber Wasser oder Feuchtigkeit, ein Kugelhahn Sitz muss einen niedrigen Koeffizienten der hygroskopischen Ausdehnung haben. Darüber hinaus kann es erforderlich sein, dass Materialien schwer entflammbar, feuerfest oder für den Einsatz in Umgebungen mit Strahlung geeignet sind.
PTFE ist seit langem eine beliebte Wahl für Kugelhahn-Sitz-Materialien und ist in FDA-zugelassenen Sorten erhältlich. Virgin PTFE hat den niedrigsten Reibungskoeffizienten aller bestehenden Thermoplaste und auch gefüllte PTFE-Sorten sind mit sehr geringer Reibung erhältlich. Dieses Polymer ist auch in der Lage, trocken zu laufen (und benötigt daher keine Schmiermittel) und weist kein Stick-Slip-Verhalten auf.
PTFE bietet eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und eine gute Spannungswiederfindung, die durch die richtige Wahl von Additiven verbessert werden kann. Es besitzt genug Duktilität, um eine gute Abdichtung zu gewährleisten, auch bei extremen Temperaturen und stark korrosiven Materialien. Es hat sowohl einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten als auch einen guten hygroskopischen Expansionskoeffizienten, wodurch es formstabil ist. Es ist auch feuerbeständig, hydrophob und nicht benetzend
Die chemische Kompatibilität und die hohe Temperaturleistung von PTFE machen es gut für Anwendungen, die Hygiene und Sterilisation erfordern. Darüber hinaus funktioniert seine chemische Verträglichkeit mit einer Vielzahl von Medien, mit Ausnahme von Fluor und flüssigen Alkalien. Der Betriebstemperaturbereich umfasst kryogene Temperaturen zwischen -429 und 400 Grad Beachten Sie jedoch, dass die Temperaturleistung von reinem PTFE stark vom Betriebsdruck abhängt.
Zu den Nachteilen von PTFE ist seine Empfindlichkeit gegenüber kaltem Kriechen, ist am besten für Temperaturen nicht größer als 5 ksi, und hat begrenzte Leistung in Gegenwart von Strahlung aufgrund einer maximalen Lebensdauer Strahlendosis von 1×104 Rads. Es ist auch mit Problemen mit Dekompression nach hohem Druck ausgesetzt und sollte nicht Temperaturschwankungen über 167 Grad Celsius ausgesetzt werden
Die am besten angepassten Kombinationen sind Carbon Graphit und Glas gefüllt, was das gefüllte PTFE betrifft. Das mit Kohlenstoffgraphit verstärkte PTFE wird gegenüber reinem PTFE gewählt, wenn hohe Temperaturen und Drücke Teil der normalen Betriebsumgebung sind. Es bietet bessere Verschleißeigenschaften und ist weniger wahrscheinlich, dass es zu kalten Kriechen kommt als reines PTFE, während es einen relativ niedrigen Reibungskoeffizienten beibehält.
Glasfaserverstärktes PTFE behält viele der positiven Aspekte von reinem PTFE bei und bietet gleichzeitig eine bessere Extrusionsbeständigkeit und bessere Verschleißeigenschaften. Es ist oft das Kugelhahn Sitz Material der Wahl für die Lebensmittel-, Milch-und Pharmaindustrie und hält immer noch einen relativ niedrigen Reibungskoeffizienten. Aufgrund der Glasfasern ist es jedoch eher abrasiv und auch unvereinbar mit Chemikalien, die bekanntermaßen Glas angreifen, wie Säure und starke Laugen. Beachten Sie, dass glasfaserverstärktes PTFE feuerbeständig ist.
Eine weitere Option ist Edelstahl-verstärktes PTFE, das aus 50% PTFE und 50% pulverförmigem 316 SS besteht. Diese besondere Sorte von gefülltem PTFE bietet einen etwas größeren Betriebstemperaturbereich als reines PTFE (bis zu 550 oC) und kann viel höhere Drücke verarbeiten. Der primäre Nachteil ist, dass der Reibungskoeffizient deutlich höher ist, was zu schnellerem Verschleiß und einem hohen Schaftdrehmoment führen kann. Es ist jedoch feuerfest.
PEEK hat viel mit PTFE gemeinsam, einschließlich eines umfangreichen Temperaturbereichs von -70 bis 600 oF und guter chemischer Kompatibilität. Sein Reibungskoeffizient ist nicht so niedrig wie PTFE, aber er funktioniert sehr gut in Anwendungen, die hohe Temperaturen und Druck erfordern. Es ist außerdem abriebfester und zäher als PTFE.
Im Gegensatz zu PTFE bietet es hervorragende Leistung bei Strahlenbelastung, wodurch es gut an nukleare Anwendungen angepasst ist, und funktioniert besser bei extrem hohen Temperaturen, die PTFE nicht verarbeiten kann, was es zu einer ausgezeichneten Wahl für die Öl- und Gasindustrie macht. Es ist auch schwer entflammbar.
PEEK verfügt nicht über den gesamten Bereich der chemischen Verträglichkeit wie PTFE und sollte niemals Schwefelsäure ausgesetzt oder in korrosiven Umgebungen eingesetzt werden. Es funktioniert jedoch gut in Situationen, in denen es kontinuierliche Exposition gegenüber heißem Wasser und Dampf sowie ultra-hohen Vakuumdruck. PEEK ist nicht nur deutlich härter als PTFE, sondern weist auch bei niedrigeren Temperaturen ein sprödes Verhalten auf.
PTFE, gefülltes PTFE und PEEK sind hervorragende Hochleistungspolymere für Kugelhässle in einer Vielzahl von Anwendungen.
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