Фильтрующие клапаны из литой нержавеющей стали на заказ

1. Введение

Фильтровальные клапаны просты в принципе, но очень важны на практике.: они защищают насосы от мусора, управляющие клапаны, теплообменники и контрольно-измерительные приборы.

Отливка корпуса клапана и крышки из нержавеющей стали позволяет производителям оригинального оборудования интегрировать необычные порты., большой доступ для очистки и прочные фланцы при обеспечении коррозионной стойкости в агрессивных средах (морская вода, технологические жидкости, рассол).

В этой статье объясняется, как спроектировать, подбираем и аттестуем фильтрующие клапаны из нержавеющей стали, изготовленные по индивидуальному заказу, чтобы они надежно работали в промышленных условиях., морская и технологическая среда.

2. Что такое сетчатый клапан из литой нержавеющей стали??

А литой фильтр из нержавеющей стали клапан представляет собой трубопроводное устройство, основной функцией которого является удаление твердых частиц из текущей жидкости, а также обеспечение соединений, выдерживающих давление, и, где необходимо, возможность изоляции или продувки.

В отличие от сборных или сварных кузовов, удерживающие давление детали литого фильтра — корпус, капот/крышка, а иногда и камера корзины или внутренние выступы — изготавливаются в виде одной или небольшого количества отливок., обычно из марок нержавеющей стали, выбранных из-за коррозионной стойкости (например, CF3M/CF8M или дуплексные сплавы).

Основное определение и роль

• Определение: компонент трубопровода, состоящий из литого корпуса, рассчитанного на давление, в котором находится съемный фильтрующий элемент (корзина, экран или сетка) и обеспечивает порты для впуска, выход, слив/продувка и доступ для очистки.
• Основная роль: защитить оборудование, расположенное ниже по потоку (насосы, клапаны, теплообменники, инструменты) от повреждений или засорения путем удаления мусора, шкала сварки, продукты коррозии и посторонние частицы.
• Второстепенные роли: обеспечить удобную точку доступа для осмотра/очистки и, в некоторых дизайнах, разрешить продувку или дуплексную работу, чтобы поддерживать системы в рабочем состоянии.

Распространенные типы фильтров (по геометрии & операция)

• Корзина (в соответствии) сито: осевой поток через цилиндрическую или коническую корзину; большая открытая площадь и низкий перепад давления — предпочтительнее при высокой нагрузке твердыми частицами или при необходимости длительных интервалов очистки..
• Y-образный фильтр: компактный корпус с угловым карманом; хорошо подходит для высокоскоростных линий и умеренных нагрузок от мусора; карман может быть горизонтальным или вертикальным.
• Т-тип / Дуплекс (параллель) сито: две параллельные камеры с клапанами для оперативной очистки (одна камера работает, а другая очищается). Идеально подходит для критически важных непрерывных систем.
• Продувка / самоочищающийся сетчатый фильтр: включает продувочный или продувочный клапан для промывки накопившихся твердых частиц без снятия корзины. Полезно для больших трубопроводов и абразивных нагрузок..
• Встроенные блоки сетчатого клапана: литые корпуса, включающие запорные или регулирующие клапаны в одной отливке для компактных систем.

Ключевые компоненты

• Литой корпус & капот/крышка: Сосуд под давлением и доступ для снятия элемента; фланцевые или резьбовые концы согласно спецификации.
• Съемный элемент (корзина/ширма): фильтрующий материал — перфорированная пластина, тканая/вязаная проволочная сетка, спеченный металл; выбирается по размеру частиц и соображениям потока/эрозии.
• Сиденье & герметизирующие поверхности: обработанные уплотнительные поверхности между крышкой и корпусом, и любые фланцевые поверхности — критически важны для герметичности.
• Продувочное/дренажное отверстие & клапан: для удаления твердых частиц или осушения камеры.
• Прокладка & крепежные детали: тип прокладки (металл, эластомер, спиральная рана) выбирается по давлению/температуре/химическому составу; размер болта соответствует классу фланца.

3. Почему стоит выбрать индивидуальный состав Клапан Тела?

Пользовательский состав нержавеющая сталь Корпуса клапанов выбираются, когда требования применения или компоновка системы делают стандартные детали неподходящими..

Свобода геометрии & интеграция

• Отливки могут включать в себя большие корзины., сложные внутренние пути потока, встроенные дренажи/лазы, несколько портов и выступов в одной детали — сокращение количества деталей, сварные швы и возможные пути утечки.
• Позволяет компактное или необычное расположение портов (смещенные фланцы, угловые входные отверстия, внутренние перегородки) это было бы дорого или невозможно при изготовлении.

Гидравлический & функциональная оптимизация

• Большие открытые корзины и оптимизированные внутренние каналы снижают падение давления. (Δp) и увеличить время между чистками.
• Внутренние особенности (смотровые окна, контрольно-измерительные краны, продувочные каналы) можно разместить именно там, где необходимо, без дополнительных сборок.

Коррозия & Материальная производительность

• Литье позволяет использовать коррозионностойкие марки нержавеющей стали. (CF8M/CF3M, дуплекс) или сплавы на основе Ni, где требуется химическая стойкость и устойчивость к давлению..
• Меньшее количество сварных соединений означает меньше металлургических несплошностей и меньше мест, подверженных коррозии, связанной со сваркой, при правильном изготовлении..

Структурная прочность & рейтинг давления

• Правильно спроектированные литые профили соответствуют классам давления ANSI/ASME. (150 → 1500+) поддерживая при этом внутренние полости большего размера, чем сварные конструкции эквивалентного номинала..

Сокращение монтажных и полевых работ

• Цельные корпуса исключают наличие множества фланцевых соединений и сварных швов., упрощение установки и снижение риска утечки сборки и трудоемкости работы на местах.

Стоимость и сроки выполнения в нужном масштабе

• Для средних → больших объемов или когда сложная геометрия снижает необходимость последующей механической обработки/сварки., литые детали, изготовленные по индивидуальному заказу, могут быть более экономичными, чем сварные изделия, если инструмент амортизирован..

4. Материалы & Выбор сплава

Выбор сплава обусловлен химией жидкости., температура, и давление.

Обычные кандидаты из литой нержавеющей стали

• CF8 / CF8M (бросать 304 / 316 эквиваленты): общего назначения. CF8M (Мо) обеспечивает лучшую устойчивость к хлоридам. Используйте CF8M для морской воды и многих химических услуг..
• CF3M (литой как 316L, низкий): предпочтителен там, где требуется сварка и низкая чувствительность.
• Дуплекс из нержавеющей стали (например, литые аналоги 2205/LDX): когда необходима более высокая прочность и превосходная устойчивость к хлоридам/SCC.
  Дуплекс обеспечивает более высокую производительность/UTS и меньшую толщину стенок для того же класса давления, но требует опытных литейщиков..
• Сплавы на основе никеля (Инконель, Хастеллой): для высокоагрессивных химикатов или высоких температур — дорого и часто излишне для общего обслуживания сетчатых фильтров..

Практические данные (инженерные диапазоны)

• Плотность: нержавеющая сталь ~ ~7,9 г·см⁻³.
• Типичные диапазоны рабочих температур: многие марки нержавеющей стали надежно работают в криогенных условиях до нескольких сотен °C.; Дуплексные сплавы и сплавы на основе Ni расширяют возможности высоких температур.
• Допустимое давление: литые корпуса клапанов из нержавеющей стали производятся для классов ANSI от 150 → 1500 (и выше); фактическая производительность зависит от конструкции и толщины.

5. Фильтровальные клапаны из нержавеющей стали — процессы литья

Выбор правильного маршрута литья сетчатых клапанов из нержавеющей стали является ключевым решением.: корпус клапана должен быть герметичным, устойчив к коррозии и часто содержит сложные внутренние полости для размещения корзин., продувочные порты и люки.

Матрица быстрого принятия решений — процесс vs. приоритет

Инвестиции (Потерянный восков) Кастинг

Когда использовать: малые → средние тела со сложным внутренним течением, прекрасная внешняя деталь, тонкие стенки или прецизионные фланцы, где высокое качество поверхности помогает уменьшить механическую обработку.

Подходит для прецизионных корзин., внутренние боссы и люки.

Ключевые параметры

• Таять / для температуры (нержавеющая ставка): обычно 1 450–1 550 °С (подтвердить сплав).
• Предварительный нагрев корпуса:400–800 ° C. в зависимости от инвестиционной химии.
• Инвестиции: паковки, армированные фосфатом/цирконом/оксидом алюминия, для аустенитной нержавеющей стали, чтобы противостоять реакции металла.

Преимущества

• Превосходная точность размеров и чистота поверхности.
• Может воспроизводить мелкие внутренние детали с помощью керамических сердечников..

Риски & смягчение последствий

• Металлинвестиционная реакция: нанесите циркон/оксид алюминия или барьерные покрытия; контролировать температуру заливки.
• Газовая пористость: сгореть, чтобы расплавиться (аргон), примените вакуумную заливку, если это возможно, и используйте керамическую фильтрацию.
• Основная целостность: использовать высококачественные керамические сердечники и прочные венчики.

Потребности после кастинга

• Дробеструйная обработка, подрезать, обработка уплотнительных поверхностей, пассивация/травление.

Кастинг с плесенью

Когда использовать: тела средней сложности, где требуется более высокая точность, чем при использовании песка, но инвестиционные затраты чрезмерны. Подходит для средних запусков и умеренных внутренних функций с использованием ядер..

Ключевые параметры

• Температура пресс-формы: 200–350 °C предварительный нагрев типично; зависит от связующего.
• Связующие: Фенольно-уретановые или полимерные оболочки, настроенные на температуру застывания нержавеющей стали..

Преимущества

• Хороший контроль размеров при меньших затратах, чем инвестиции.
• Быстрее, чем инвестиции для средних объемов.

Риски & смягчение последствий

• Смещение ядра: прочные основные отпечатки и венчики.
• Поверхностная реакция: используйте барьерные промывки при высоких температурах застывания.

Смола / Зеленый песчаный кастинг (Оболочка & Смола Песок)

Когда использовать: Большие тела, от низкой до средней сложности, небольшие объемы или очень большие корзины, где детали & отделка вторична. Обычное явление для больших технологических клапанов.

Ключевые параметры

• Предварительный нагрев формы: обычно ниже; тщательно контролируйте влажность.
• Связующие & покрытия: используйте огнеупорные промывки для нержавеющей стали.

Преимущества

• Низкая стоимость оснастки для крупных деталей. Гибкость для поздних изменений дизайна.

Риски & смягчение последствий

• Шероховатость поверхности и повышенная пористость — требуют более тяжелой механической обработки уплотняющих поверхностей; указать неразрушающий контроль для зон давления.
• Влага в кернах → газовая пористость — контроль высыхания & выпечка сердцевины.

Потерянный кастинг

Когда использовать: сложная внутренняя геометрия без сердечников; полезно для средней сложности и умеренных объемов, где необходимо контролировать затраты на инструменты.

Ключевые параметры

• Целостность шаблона & покрытие определить качество поверхности и выделение газа.
• Контроль температуры заливки во избежание чрезмерного пенообразования/реакции.

Преимущества

• Устраняет ядра для многих сложных внутренних проходов.
• Хорошая геометрическая свобода.

Риски & смягчение последствий

• Газ разложения пены → требуется надежная проницаемость корпуса и вентиляция.
• Точность размеров зависит от рисунка и контроля покрытия.

Центробежный & Гравитационное кастинг

Когда использовать: осесимметричные компоненты (рукава, цилиндрические корпуса), или большие простые тела. Центробежное литье дает плотную, секции стен с низкой пористостью.

Преимущества

• Отличная плотность и низкая пористость в радиальном направлении..
• Подходит для трубчатых фильтров., цилиндрические корпуса.

Ограничения

• Не подходит для многопортовых или очень сложных форм..

6. Конструкция сетчатого элемента: корзина, Y-тип, сетка & очищаемость

Конструкция элемента определяет производительность и интервалы технического обслуживания..

Типы элементов

• Перфорированные корзины / цилиндры: крепкий, низкая склонность к засорению; используется для грубого процеживания.
• Тканая проволочная сетка: тонкая фильтрация до десятков микрон — используется для защиты инструментов.
• Спеченные металлические элементы: более высокая точность и прочность для работы при высоких температурах и более высоком давлении.
• Многоступенчатые элементы: грубый внешний вид + тонкая внутренняя часть для продления срока службы и облегчения чистки.

Ключевые параметры

• Открытая площадка (ОА): целевой OA кратен номинальной площади трубы — больше OA = меньше Δp.
• Пористость / рейтинг сетки: выбирайте по гранулометрическому составу (PSD) поступающей жидкости; типичные промышленные диапазоны от ~50 мкм (отлично) к >2 мм (грубый).
• Обратная промывка элемента / продурок: рассмотреть возможность дуплексной или продувочной схемы для непрерывного обслуживания.
• Доступ & уборка: корзины должны сниматься через привинченную крышку или быстросъемную крышку.; обеспечить подъемные функции и посадку прокладки.

7. Присоединение, механическая обработка, уплотнение & отделка поверхности

После литья создаются функциональные уплотнительные поверхности и соединения..

обработка с ЧПУ

• Поверхности фланцев машины, элемент сиденья, бобышки болтов и опорные поверхности с окончательными допусками. Используйте приспособления/КИМ для обеспечения концентричности соединений труб..

Уплотнение

• Фланцевые концы по стандартам (АНСИ/АСМЕ) или нестандартные фланцы; Убедитесь, что качество отделки и плоскостность соответствуют выбору прокладки..
• Уплотнители крышки капота: использовать спиральную рану, кольцевое соединение или эластомерное соединение в зависимости от температуры/давления. Для высокотемпературных или агрессивных химикатов используйте уплотнения «металл-металл» или графитовые уплотнения..

Сварка & присоединяется

• Если компоненты (насадки, стоки) приварены, указать марку низкоуглеродистого литья (CF3M) или отжиг после сварки, если коррозионная стойкость имеет решающее значение..

Поверхностная отделка

• Маринование & пассивация (азотный или лимонный) для удаления свободного железа и восстановления пассивного слоя.
• Электрополировка для санитарных или высококоррозионных сред.
• Покрытия (эпоксидная смола, электронный коат, Полимерные накладки) где необходима дополнительная защита от коррозии.

8. Распространенные дефекты, корневые причины & Поиск неисправностей

Типичные проблемы и практические решения:

• Пористость в местах уплотнения → коренные причины: захваченные газы, плохая дегазация, неадекватные стояки. Средство: горящий расплав, использовать керамическую фильтрацию, перепроектировать стояк/питание, вакуумная плавка.
• Усадочные полости возле сопла → причина: неправильное стробирование/недостаточная подача. Средство: добавить стояк/охлаждение, изменить стробирование.
• Включения / шлак → причина: грязный заряд или плохой скимминг. Средство: улучшить контроль заряда, Фильтрация.
• Основной сдвиг → причина: слабая опора/обработка ядра. Средство: более сильная основная поддержка, редизайн венчика.
• Неисправности прокладок → причина: неровные поверхности фланцев, плохая отделка. Средство: поверхности фланцев машины, улучшить качество отделки/плоскостность.

9. Применение сетчатых клапанов из литой нержавеющей стали

Сетчатые клапаны из литой нержавеющей стали широко используются в Системы обработки жидкости где оба удаление загрязнений и коррозионная стойкость имеют решающее значение.

Потому что индивидуальное литье позволяет оптимизировать пути потока., полости высокого давления, и прочные интерфейсы сетки/корзины, эти клапаны предпочтительны в отраслях с агрессивными средами, санитарные требования, или требовательные ожидания надежности.

Химическая обработка & Нефтехимические заводы

• Фильтрация технологических химикатов, растворители, мономеры, кислоты, и каустика.
• Защита насосов, компрессоры, потоки измерителей, и регулирующие клапаны от загрязнения твердыми частицами.
• Литые фильтры CF8M/CF3M предпочтительны там, где хлоридсодержащие жидкости требуют превосходной устойчивости к точечной коррозии..

Масло & Газ (Вверх по течению, Средний поток, Вниз по течению)

• Песок, шкала, и удаление мусора из сырой нефти, пластовая вода, и газопроводы.
• Фильтры, используемые перед сепараторами, коллекторы, и подразделения LACT.
• Корпуса из нержавеющей стали, отлитые под высоким давлением, выдерживают суровые циклы давления и коррозию от кислых или соленых жидкостей..

Очистка воды, Опреснение & Коммунальные предприятия

• Фильтрация всасываемого воздуха и фильтрация твердых частиц в морской воде, солоноватая вода, и очищенные сточные воды.
• Марки нержавеющей стали обеспечивают длительный срок службы по сравнению с. углеродистая сталь в средах с высоким содержанием соли или хлором.
• Изготовленное по индивидуальному заказу литье позволяет использовать сетчатые фильтры Y-типа и корзинчатые фильтры большого диаметра для потоков большого объема..

Еда, Напиток & Фармацевтическая промышленность

• Удаление частиц в линиях подачи ингредиентов, CIP-системы, и контуры очищенной воды.
• Литая нержавеющая сталь обеспечивает гигиеничность поверхностей., низкая пористость, и пригодность для пассивации и электрополировки..
• Часто встречается в молочных продуктах, пивоварение, ферментация, и фармацевтическое производство, где строгий контроль загрязнения.

Производство электроэнергии (Пар, Охлаждение, Турбинные системы)

• Защита питательных насосов котла, конденсатные системы, и контуры охлаждения турбины.
• Используется для фильтрации твердых частиц в воде с высокой температурой., конденсат, или вспомогательные топливные системы.
• Литые корпуса из нержавеющей стали сохраняют механическую целостность при термоциклировании..

Морской & Морские платформы

• Фильтрация морской воды для охлаждения, балласт, и системы пожаротушения.
• Высокая коррозионная стойкость к хлоридам, биообрастание, и морская атмосфера.
• Изготовленные по индивидуальному заказу корпуса позволяют создавать компактные конструкции, идеально подходящие для ограниченного пространства на борту судов или буровых установок..

ОВиК, Районное отопление & Промышленные предприятия

• Удаление ржавчины, шкала, осадок, и сварочный мусор из систем охлаждения/отопления..
• Отливки из нержавеющей стали предпочтительнее на объектах, где присутствуют смеси гликоля или слабоагрессивные жидкости..

Мякоть & Обработка бумаги

• Фильтрация волокнистых материалов и твердых частиц в технической воде и щелочных отбеливающих жидкостях.
• Нержавеющие сплавы устойчивы к коррозии от химических веществ, таких как гипохлорит натрия и диоксид хлора..

Горное дело, Обработка минералов & Линии навозной жижи

• Фильтры, установленные перед насосами, перекачивающими абразивные суспензии или агрессивные шахтные воды..
• Литая нержавеющая сталь улучшает характеристики износа и коррозии по сравнению с ковким чугуном..

Фармацевтические препараты, Биотехнология & Распределение химикатов высокой чистоты

• Защита прецизионных дозирующих насосов, хроматографические системы, и сверхчистые жидкостные контуры.
• Отливки из CF3M/низкоуглеродистой стали позволяют избежать сенсибилизации и осыпания частиц..

Автомобильная промышленность, Промышленное оборудование & Производственные предприятия

• Линейная фильтрация смазочных материалов, охлаждающие жидкости, гидравлические масла, и технологические химикаты.
• Сетчатые фильтры из литой нержавеющей стали используются там, где чистота и длительный срок службы сокращают время простоя..

10. Заключение

Сетчатые клапаны из литой нержавеющей стали, изготовленные по индивидуальному заказу, являются мощным решением, когда системам требуется фильтрация большой производительности., необычная геометрия или устойчивость к коррозии.

Технология обеспечивает превосходные эксплуатационные характеристики при выборе сплава., литейный контроль, дизайн элементов и контроль качества/тестирование строго определены и соблюдаются..

Для безопасности- и критически важные для обслуживания установки, настаивать на строгом контроле плавления, Неразрушающий контроль мест уплотнения, гидростатические испытания и подготовленный план запасных частей/технического обслуживания.

 

Часто задаваемые вопросы

CF8M или CF3M — что для морской воды?

CF8M (316 эквивалент) подходит для многих видов использования морской воды; CF3M (низкий) предпочтительнее, если ожидается тяжелая сварка. Для длительной теплой морской воды и высокой концентрации хлоридов, учитывать дуплекс.

Как подобрать размер корзины для низкого Δp??

Увеличение открытой площади (ОА) относительно площади трубы; стремитесь к тому, чтобы OA в несколько раз превышало поперечное сечение трубы, и проверяйте кривые Cv и Δp на этапе спецификации.

КТ лучше рентгена для проверки отливок??

Коннектикут обеспечивает трехмерное картирование пористости и превосходно подходит для сложных полостей; Рентгенография выполняется быстрее и дешевле для многих приемочных процессов..

Типичный диапазон ячеек для промышленных фильтров?

Промышленная практика варьируется в широких пределах — грубая (отверстия мм-масштаба) за сыпучий мусор до штрафа (десятки-сотни микрон) для защиты приборов. Выбирайте в зависимости от распределения частиц по размерам. (PSD).