Egyedi öntött rozsdamentes acél szűrőszelepek

1. Bevezetés

A szűrőszelepek elvileg egyszerűek, de a gyakorlatban kritikusak: távol tartják a törmeléket a szivattyúktól, szabályozó szelepek, hőcserélők és műszerek.

A szeleptest és a motorháztető rozsdamentes acélból történő egyedi öntése lehetővé teszi az eredeti gyártók számára, hogy szokatlan nyílásokat építsenek be, nagy tisztítási hozzáférés és robusztus karimák, ugyanakkor korrózióállóság érhető el agresszív közegben (tengervíz, folyamatfolyadékok, sóoldat).

Ez a cikk elmagyarázza, hogyan kell tervezni, egyedi öntött rozsdamentes acél szűrőszelepek meghatározása és minősítése, hogy megbízhatóan működjenek az ipari területen, tengeri és folyamati környezet.

2. Mi az öntött rozsdamentes acél szűrőszelep?

A öntött rozsdamentes acél szűrő szelep olyan csővezetékes eszköz, amelynek elsődleges feladata a szilárd részecskék eltávolítása az áramló folyadékból, miközben nyomást tartalmazó csatlakozásokat és, ahol szükséges, elkülönítési vagy lefúvatási képesség.

Ellentétben a gyártott vagy hegesztett testekkel, öntött szűrő – test nyomástartó részei, a motorháztető/burkolat és néha a kosárkamra vagy a belső kivágás – egyetlen vagy kis számú öntvényként készül, jellemzően a korrózióállóság szempontjából választott rozsdamentes minőségben (például CF3M/CF8M vagy duplex ötvözetek).

Alapdefiníció és szerep

• Meghatározás: egy csővezeték-alkatrész, amely egy eltávolítható szűrőelemet tartalmazó, nyomásra besorolt ​​öntött testből áll (kosár, képernyő vagy háló) és portokat biztosít a bemenethez, kimenet, leeresztés/lefújás és hozzáférés a tisztításhoz.
• Elsődleges szerep: védje a későbbi berendezéseket (szivattyúk, szelepek, hőcserélők, hangszerek) sérüléstől vagy eltömődéstől a törmelék eltávolításával, hegesztési skála, korróziós termékek és idegen részecskék.
• Másodlagos szerepek: kényelmes hozzáférési pontot biztosítanak az ellenőrzéshez/takarításhoz és, egyes kivitelekben, lehetővé teszi a lefújást vagy a duplex működést a rendszerek online tartása érdekében.

Általános szűrőtípusok (geometria szerint & művelet)

• Kosár (inline) szűrő: axiális áramlás hengeres vagy kúpos kosáron keresztül; nagy nyitott terület és alacsony nyomásesés – előnyös nagy részecsketerheléshez, vagy ahol hosszú tisztítási intervallumokra van szükség.
• Y-típusú szűrő: kompakt test ferde zsebbel; jó nagy sebességű vonalakhoz és mérsékelt törmelékterheléshez; a zseb lehet vízszintes vagy függőleges.
• T-típusú / Duplex (párhuzamos) szűrő: két párhuzamos kamra szeleppel az online tisztítás érdekében (az egyik kamra üzemben van, míg a másik meg van tisztítva). Ideális kritikus folyamatos rendszerekhez.
• Lefújás / öntisztító szűrő: tartalmaz egy lefúvató vagy öblítő szelepet a felgyülemlett szilárd anyagok leöblítésére a kosár eltávolítása nélkül. Hasznos nagy csővezetékekhez és koptató terhelésekhez.
• Beépített szűrő-szelep szerelvények: Öntött testek, amelyek szigetelő- vagy vezérlőszelepeket tartalmaznak ugyanabban az öntvényben kompakt rendszerek számára.

Kulcsfontosságú komponensek

• Öntött test & motorháztető/burkolat: nyomástartó edény és hozzáférés az elem eltávolításához; karimás vagy menetes végek specifikáció szerint.
• Kivehető elem (kosár/képernyő): a szűrőanyag – perforált lemez, szőtt/kötött drótháló, szinterezett fém; a részecskeméret és az áramlási/eróziós szempontok alapján választják ki.
• Ülés & tömítő felületek: megmunkált tömítőfelületek a motorháztető és a test között, és minden karimás felület – kritikus a szivárgásmentesség szempontjából.
• Lefúvató/leeresztő nyílás & szelep: szilárd anyagok kiürítésére vagy a kamra leürítésére.
• Tömítés & rögzítőelemek: tömítés típusa (fém, elasztomer, spirális seb) nyomás/hőmérséklet/kémia alapján választjuk ki; csavarozás a karima osztályának megfelelő méretben.

3. Miért válassza az Egyéni Cast? Szelep Testek?

Egyedi szereposztás rozsdamentes acél A szeleptesteket akkor választják ki, ha az alkalmazási követelmények vagy a rendszer elrendezése miatt a szabványosan gyártott alkatrészek nem megfelelőek.

A geometria szabadsága & integráció

• Az öntvények nagy kosarakat tartalmazhatnak, bonyolult belső áramlási utak, integrált lefolyók/csatornák, több port és kivezetés egy darabban – csökkenti az alkatrészek számát, hegesztési varratok és lehetséges szivárgási utak.
• Lehetővé teszi a kompakt vagy szokatlan port-elrendezéseket (eltolt karimák, ferde bemenetek, belső terelőlemezek) ez drága vagy lehetetlen lenne a gyártás.

Hidraulikus & funkcionális optimalizálás

• A nagy nyitott felületű kosarak és az optimalizált belső járatok csökkentik a nyomásesést (Δp) és növelje a tisztítások közötti időt.
• Belső jellemzők (látónyílások, műszercsapok, lefújható csatornák) extra szerelvények nélkül pontosan a szükséges helyre helyezhető.

Korrózió & anyagteljesítmény

• Az öntés lehetővé teszi a korrózióálló rozsdamentes minőségek használatát (CF8M/CF3M, duplex) vagy Ni-alapú ötvözetek, ahol vegyszerállóság és nyomásállóság szükséges.
• A kevesebb hegesztett kötés kevesebb kohászati ​​megszakítást és kevesebb hegesztési korróziónak kitett helyet jelent, ha megfelelően gyártják.

Szerkezeti szilárdság & nyomásértékelés

• A megfelelően kialakított öntött szakaszok megfelelnek az ANSI/ASME nyomásosztályoknak (150 → 1500+) miközben nagyobb belső üregeket támogat, mint az egyenértékű besorolású hegesztett gyártmányok.

Csökkentett szerelési és terepi munka

• Az egyrészes testek kiküszöbölik a többszörös karimás csatlakozásokat és hegesztéseket, leegyszerűsíti a telepítést és csökkenti az összeszerelési szivárgás kockázatát és a helyszíni munkát.

Költség és átfutási idő a megfelelő léptékben

• Közepes → nagy mennyiségekhez, vagy ha a bonyolult geometria csökkenti a későbbi megmunkálást/hegesztést, Az egyedi öntött alkatrészek gazdaságosabbak lehetnek, mint a hegesztett gyártás, miután a szerszámokat amortizálták.

4. Anyag & Ötvözet kiválasztása

Az ötvözet kiválasztását a folyadékkémia határozza meg, hőmérséklet, és nyomás.

Általános öntött rozsdamentes jelöltek

• CF8 / CF8M (öntvény 304 / 316 megfelelői): általános célú. CF8M (MO) jobb kloridállóságot biztosít. Használja a CF8M-et tengervízhez és számos vegyi szolgáltatáshoz.
• CF3M (öntött 316L-szerű, alacsony C): előnyös, ha hegesztésre és alacsony érzékenységre van szükség.
• Duplex rozsdamentes (PÉLDÁUL., öntött 2205/LDX analógok): amikor nagyobb szilárdságra és kiváló klorid/SCC ellenállásra van szükség.
  A Duplex nagyobb hozamot/UTS-t és kisebb falvastagságot kínál ugyanabban a nyomásosztályban, de tapasztalt öntödéket igényel.
• Nikkel alapú ötvözetek (Kuncol, Hastelloy): erősen agresszív vegyi anyagokhoz vagy magas hőmérsékletekhez – költséges és gyakran túlzás az általános szűrőszervizhez.

Gyakorlati adatpontok (mérnöki tartományok)

• Sűrűség: rozsdamentes ~ ~7,9 g·cm⁻³.
• Tipikus üzemi hőmérséklet tartományok: sok rozsdamentes minőség megbízhatóan működik a kriogén üzemtől akár több száz °C-ig; A duplex és a Ni-bázisú ötvözetek kiterjesztik a magas T képességet.
• Nyomásképesség: öntött rozsdamentes szeleptesteket gyártanak az ANSI osztályokhoz 150 → 1500 (és magasabb); a tényleges képesség a tervezéstől és a vastagságtól függ.

5. Rozsdamentes acél szűrőszelepek – Öntési eljárások

A rozsdamentes acél szűrőszelepek megfelelő öntési útvonalának kiválasztása alapvető döntés: a szeleptestnek nyomásállónak kell lennie, korrózióálló, és gyakran tartalmaz összetett belső üregeket a kosarak elhelyezéséhez, lefúvatási nyílások és manőverek.

Gyors döntési mátrix – folyamat vs. prioritás

Beruházás (Elvesztett viasz) Öntvény

Mikor kell használni: bonyolult belső áramlású kis → közepes testek, finom külső részlet, vékony falak vagy precíziós karimák, ahol a magas felületi minőség csökkenti a megmunkálást.

Jó precíziós kosarakhoz, belső főnökök és személyzet.

Főbb paraméterek

• Olvad / hőm (rozsdamentes): jellemzően 1 450–1 550 ° C (erősítse meg az ötvözethez).
• Shell előmelegítés:400–800 ° C befektetési kémiától függően.
• Beruházások: foszfáttal/cirkonnal/alumínium-oxiddal megerősített beruházások az ausztenites rozsdamentes acélhoz, hogy ellenálljanak a fémberuházási reakciónak.

Előnyök

• Kiváló méretpontosság és felületi minőség.
• Finom belső jellemzőket képes reprodukálni kerámia magokkal.

Kockázatok & enyhítések

• Fém-befektetés reakció: vigyen fel cirkon/alumínium-oxid mosószereket vagy záróbevonatokat; szabályozza az öntési hőmérsékletet.
• A gáz porozitása: égnek olvadni (argon), lehetőség szerint alkalmazzon vákuumöntést, és használjon kerámia szűrést.
• A mag integritása: használjon kiváló minőségű kerámia magokat és robusztus fahéjakat.

Az adás utáni igények

• Lövés-robbanás, vágás, tömítőfelületek megmunkálása, passziválás/pácolás.

Héjas penészöntés

Mikor kell használni: közepes bonyolultságú testek, ahol a homoknál jobb pontosságra van szükség, de a beruházási költségek túl magasak. Jó közepes futásokhoz és mérsékelt belső funkciókhoz magok használatával.

Főbb paraméterek

• Forma hőm: 200-350 °C előmelegítés jellemző; kötőanyagtól függ.
• Kötőanyagok: fenol-uretán vagy gyanta héjrendszerek a rozsdamentes öntési hőmérsékletre hangolva.

Előnyök

• Jó méretszabályozás alacsonyabb költséggel, mint a beruházás.
• Gyorsabb, mint a befektetés közepes mennyiségeknél.

Kockázatok & enyhítések

• Magváltás: robusztus nyomatok és lapkák.
• Felületi reakció: magas öntési hőmérsékletekhez használjon védőmosást.

Gyanta / Zöld homok öntés (Héj & Gyanta homok)

Mikor kell használni: nagy test, alacsony-közepes bonyolultságú, alacsony költségű mennyiségek vagy nagyon nagy kosarak, ahol részletesen & befejezése másodlagos. Általános a nagy folyamatszelepeknél.

Főbb paraméterek

• A forma előmelegítése: általában alacsonyabb; gondosan ellenőrizze a nedvességet.
• Kötőanyagok & bevonatok: rozsdamentes acélhoz használjon tűzálló mosószereket.

Előnyök

• Alacsony szerszámköltség nagy alkatrészekhez. Rugalmas a késői tervezési változtatásokhoz.

Kockázatok & enyhítések

• Felületi érdesség és nagyobb porozitás — nehezebb megmunkálást igényel a tömítőfelületeknél; a nyomászónákhoz adja meg az NDT-t.
• Nedvesség a magokban → gázporozitás — a szárítás ellenőrzése & magsütés.

Elveszett-habos casting

Mikor kell használni: bonyolult belső geometriák magok nélkül; közepes komplexitású és mérsékelt mennyiség esetén hasznos, ahol a szerszámköltségeket ellenőrizni kell.

Főbb paraméterek

• Minta integritás & bevonat meghatározza a felületminőséget és a gázfejlődést.
• Öntési hőmérséklet szabályozás a túlzott habzás/reakció elkerülése érdekében.

Előnyök

• Megszünteti a magokat számos bonyolult belső járatnál.
• Jó geometriai szabadság.

Kockázatok & enyhítések

• Habbontó gáz → robusztus héjáteresztő képesség és légtelenítés szükséges.
• Méretpontosság a mintától és a bevonat szabályozásától függ.

Centrifugális & Gravitációs casting

Mikor kell használni: tengelyszimmetrikus komponensek (ujjú, hengeres házak), vagy nagy egyszerű testek. A centrifugális öntés sűrűséget ad, alacsony porozitású falszakaszok.

Előnyök

• Kiváló sűrűség és alacsony porozitás sugárirányban.
• Jó csőszerű szűrőkhöz, hengeres házak.

Korlátozások

• Nem alkalmas többportos vagy rendkívül összetett formákhoz.

6. Szűrőelem kialakítása: kosár, Y-típusú, háló & tisztíthatóság

Az elemek tervezése határozza meg a teljesítményt és a karbantartási intervallumokat.

Elemtípusok

• Perforált kosarak / hengerek: erős, alacsony eltömődési hajlam; durva feszítésre használják.
• Szőtt drótháló: finom szűrés akár több tíz mikronig – műszervédelemre használják.
• Szinterezett fém elemek: nagyobb pontosság és szilárdság a nagy T/magasabb nyomású szolgáltatásokhoz.
• Többlépcsős elemek: durva külső + finom belső az élettartam meghosszabbítása és a tisztítás megkönnyítése érdekében.

Főbb paraméterek

• Nyitott terület (OA): cél OA a névleges csőterület többszöröseként — több OA = alacsonyabb Δp.
• Porozitás / háló minősítés: részecskeméret-eloszlás alapján válasszon (PSD) a bejövő folyadéktól; tipikus ipari tól ~50 μm (finom) -hoz >2 mm (durva).
• Elem visszamosása / lefújás: Fontolja meg a duplex vagy lefúvatási megoldásokat a folyamatos szolgáltatás érdekében.
• Hozzáférés & tisztítás: a kosaraknak csavarozott motorháztetőn vagy gyorskioldó burkolaton keresztül eltávolíthatóknak kell lenniük; emelési funkciókat és tömítéseket biztosítanak.

7. Csatlakozás, megmunkálás, tömítés & felszíni befejezés

Az utóöntéssel működőképes tömítőfelületek és csatlakozások jönnek létre.

CNC megmunkálás

• A gép karimái, elemes ülések, rögzítse a csavarfejeket és a csapágyfelületeket a végső tűrésekhez. Használjon rögzítőket/CMM-et a csőcsatlakozások koncentrikusságának biztosítására.

Tömítés

• Karimás végek szabvány szerint (ANSI/ASME) vagy egyedi karimák; biztosítja, hogy a felület és a síkság megfeleljen a tömítés kiválasztásának.
• Motorházfedél tömítések: spirális sebet használjon, gyűrűs illesztések vagy elasztomer kötések a hőmérsékletnek/nyomásnak megfelelően. Magas hőmérsékletű vagy agresszív vegyszerek esetén használjon fém-fém vagy grafit tömítéseket.

Hegesztés & csatlakozik

• Ha alkatrészek (fúvókák, lefolyók) rá vannak hegesztve, alacsony szén-dioxid-kibocsátású öntvény minőségét határozza meg (CF3M) vagy hegesztés utáni lágyítás, ha a korrózióállóság kritikus.

Felszíni befejezés

• Pácolás & passziválás (nitrogén vagy citrikus) a szabad vas eltávolítására és a passzív réteg helyreállítására.
• Elektropolisz egészségügyi vagy erősen korróziós környezetekhez.
• Bevonatok (epoxi, e-kabát, polimer bélés) ahol további korrózióvédelemre van szükség.

8. Gyakori hibák, kiváltó okok & hibaelhárítás

Tipikus problémák és gyakorlati megoldások:

• Porozitás a tömítési területeken → kiváltó okok: rekedt gázok, gyenge gáztalanítás, nem megfelelő felszállók. Jogorvoslat: égő olvadék, használjon kerámia szűrést, a felszálló/táp újratervezése, vákuum olvasztás.
• Zsugorítsa össze az üregeket a fúvóka közelében → ok: nem megfelelő kapuzás/elégtelen takarmányozás. Jogorvoslat: emelő/hűtés hozzáadása, kapuzatváltás.
• Zárvány / salak → ok: piszkos töltet vagy rossz a lefölözés. Jogorvoslat: javítja a töltésvezérlést, szűrés.
• Core shift → ok: gyenge magtámasz/kezelés. Jogorvoslat: erősebb magtámasz, chaplet újratervezés.
• Tömítési hibák → ok: egyenetlen karimafelületek, gyenge befejezés. Jogorvoslat: gépkarima felületek, javítja a felületet/simaságot.

9. Öntött rozsdamentes acél szűrőszelepek alkalmazásai

Az öntött rozsdamentes acél szűrőszelepeket széles körben használják folyadékkezelő rendszerek ahol mindkettő szennyeződés eltávolítása és korrózióállóság kritikusak.

Mivel az egyedi öntés lehetővé teszi az optimalizált áramlási útvonalakat, nagynyomású üregek, és tartós háló/kosár interfészek, ezeket a szelepeket előnyben részesítik a kemény közeggel rendelkező iparágakban, egészségügyi követelmények, vagy a megbízhatósági elvárások megkövetelése.

Vegyi feldolgozás & Petrolkémiai üzemek

• A technológiai vegyszerek szűrése, oldószerek, monomerek, savak, és marószerek.
• Szivattyúk védelme, kompresszorok, áramlásmérők, és szabályozó szelepek a részecskeszennyeződéstől.
• A CF8M/CF3M öntött szűrőket előnyben részesítik ott, ahol a kloridtartalmú folyadékok kiváló ütésállóságot igényelnek.

Olaj & Gáz (Upstream, Folyó középvonala, Lefelé)

• Homok, skála, és törmelék eltávolítása kőolajban, vizet termelt, és gázvezetékek.
• A szeparátorok előtt használt szűrők, sokrétű, és LACT egységek.
• A nagynyomású öntött rozsdamentes testek ellenállnak a súlyos nyomásciklusoknak és a savanyú vagy sós folyadékok korróziójának.

Vízkezelés, Sótalanítás & Önkormányzati Közművek

• Beszívás szűrése és részecskeszűrés tengervízben, brakkvíz, és tisztított szennyvíz.
• A rozsdamentes minőségek hosszú élettartamot biztosítanak. szénacél magas sótartalmú vagy klórozott környezetben.
• Az egyedi öntés lehetővé teszi a nagy átmérőjű Y-típusú és kosaras szűrőket nagy térfogatáramokhoz.

Élelmiszer, Ital & Gyógyszeripar

• Részecskék eltávolítása az összetevők sorából, CIP rendszerek, és tisztított víz hurkok.
• Az öntött rozsdamentes acél higiénikus felületeket biztosít, alacsony porozitás, valamint passziválásra és elektropolírozásra való alkalmasság.
• Gyakori a tejtermékekben, sörfőzés, erjesztés, és a gyógyszergyártás, ahol szigorú a szennyeződés-ellenőrzés.

Energiatermelés (Gőz, Hűtés, Turbinarendszerek)

• A kazán tápszivattyúinak védelme, kondenzátum rendszerek, és a turbina hűtőkörei.
• Magas hőmérsékletű vízben lévő részecskék szűrésére szolgál, kondenzátum, vagy segédüzemanyag-rendszerek.
• A rozsdamentes öntött testek megőrzik mechanikai integritását a hőciklus alatt.

Tengeri & Offshore platformok

• Tengervíz szűrése hűtésre, ballaszt, és tűzoltó rendszerek.
• Magas korrózióállóság a kloridokkal szemben, bioszennyeződés, és tengeri légkör.
• Az egyedi öntött házak kompakt kialakítást tesznek lehetővé, amely ideális a korlátozott helyhez hajókon vagy fúrótornyokon.

HVAC, Körzeti fűtés & Ipari közművek

• Rozsda eltávolítása, skála, üledék, és hegesztési törmelék a hűtött/fűtővízrendszerekből.
• A rozsdamentes öntvények előnyösek olyan létesítményekben, ahol glikol keverékek vagy enyhén korrozív folyadékok vannak jelen.

Pép & Papírfeldolgozás

• Rostos anyagok és részecskék szűrése technológiai vízben és lúgosított fehérítőfolyadékokban.
• A rozsdamentes ötvözetek ellenállnak az olyan vegyszerek korróziójának, mint a nátrium-hipoklorit és a klór-dioxid.

Bányászati, Ásványi feldolgozás & Slurry Lines

• A koptató iszapokat vagy korrozív bányavizeket kezelő szivattyúk elé szerelt szűrőket.
• Az öntött rozsdamentes acél javítja a kopás- és korrózióállóságot a gömbgrafitos öntöttvashoz képest.

Gyógyszeripari termékek, Biotech & Nagy tisztaságú vegyszereloszlás

• Precíziós adagolószivattyúk védelme, kromatográfiás rendszerek, és ultra-tiszta folyadékáramkörök.
• A CF3M/alacsony szén-dioxid-kibocsátású öntvények elkerülik az érzékenységet és a részecskék leválását.

Autóipar, Ipari felszerelés & Gyártó üzemek

• Beépített szűrés kenőanyagokhoz, hűtőfolyadékok, hidraulika olajok, és technológiai vegyszerek.
• Az öntött rozsdamentes szűrőket olyan területeken használják, ahol a tisztaság és a hosszú élettartam csökkenti az állásidőt.

10. Következtetés

Az egyedi öntött rozsdamentes acél szűrőszelepek hatékony megoldást jelentenek, ha a rendszerek nagy kapacitású szűrést igényelnek, szokatlan geometria vagy korrózióállóság.

A technológia kiváló működési teljesítményt biztosít az ötvözet kiválasztásakor, öntödei vezérlők, Az elemek tervezése és minőségbiztosítása/tesztelése szigorúan meghatározott és betartatott.

A biztonság kedvéért- és a szolgáltatáskritikus telepítések, ragaszkodnak a szigorú olvadásszabályozáshoz, A lezárási területek NDT-je, hidrosztatikai vizsgálat és elkészített tartalék/karbantartási terv.

 

GYIK

CF8M vagy CF3M – amely tengervízhez?

CF8M (316 egyenértékű) számos tengervíz felhasználásra alkalmas; CF3M (alacsony C) előnyös, ha erős hegesztés várható. Hosszan tartó meleg tengervízhez és magas kloridkoncentrációhoz, fontolgat duplex.

Hogyan méretezhetek kosarat alacsony Δp-hez??

Növelje a nyitott területet (OA) csőfelülethez képest; célozzon meg többszörös OA-t a cső keresztmetszeténél, és ellenőrizze a Cv vs Δp görbéket a specifikációs szakaszban.

A CT jobb, mint a röntgen az öntvények vizsgálatához?

CT 3D-s porozitás-leképezést ad, és kiválóan alkalmas összetett üregek esetén; A röntgen gyorsabb és olcsóbb számos elfogadási munkafolyamatnál.

Tipikus hálócsalád ipari szűrőkhöz?

Az ipari gyakorlat széles skálán mozog – durva (mm méretű lyukak) hogy az ömlesztett törmelék finomodjon (több tíz-száz mikron) műszer védelmére. Válasszon a részecskeméret-eloszlás alapján (PSD).