Hoge temperatuur kleppen
Hoge temperatuur kleppen zijn afsluiters die voornamelijk hete media afsluiten of regelen. Temperaturen kunnen hierbij oplopen tot ongeveer 1650°C.
Inhoud |
Medium
- Rookgassen
- Abrasieve gassen (gassen met vast deeltjes zoals bijvoorbeeld oxiden)
- Vliegas
- As
- Oververhit stoom
- Uitlaatgassen
- Kolen
Klepkeuze
Procesparameters
Om een keuze te maken in kleptype, is het erg belangrijk om de eisen die gesteld worden aan de klep helder te hebben. Keuzen die gemaakt moeten worden over de volgende procesparameters:
- Maximale temperatuur, duur en frequentie
- Bedrijfstemperatuur
- Maximale druk over klepblad in gesloten stand, duur en frequentie
- Bedrijfsdruk over klepblad
- Maximale druk behuizing, gesloten als geopende stand, duur en frequentie
- Bedrijfsdruk behuizing, gesloten als geopende stand
Ieder van deze parameters kunnen een enorm verschil maken in ontwerp en kosten.
Eisen
Als de processpecificaties vast staan dienen er keuzen gemaakt te worden over de volgende eisen:
- Afdichting (lek), hiervoor kunnen diverse normen worden gebruikt om de klep te laten voldoen aan een eis. Bijvoorbeeld een 100% dichte klep (lek van 0%) kan alleen geldig zijn bij een bepaald drukverschil over het klepblad. Indien lek is toegestaan, spreek men over bepaald percentage lek t.o.v. de 90° Kv waarde. De eisen betreft de lekkage zijn het meest belangrijk in de keuze van kleptype /ontwerp en prijs. Ook dient er een onderscheid gemaakt te worden in het gasdicht of productdicht afsluiten van het medium.
- Dient de klep af te sluiten (open/dicht) of is het regeling.
- Omgeving, wordt de klep ingebouwd in een ATEX omgeving, in een fabriekshal of in de buitenlucht.
- Welke voorzieningen zijn er voorhanden. Denk aan perslucht, spanning, hydraulische pompen.
- Is een veiligheidssysteem noodzakelijk, de zogenaamde Fail Safe aandrijvingen. Of dient de klep bij uitval van stroom en perslucht nog handmatig bediend te worden.
Ontwerp
Bij het ontwerp van de hoge temperatuur kleppen dient rekening gehouden te worden met:
- Gebruikte materialen
- Voorzieningen, zoals koelvloeistof of koellucht
- Gebruikte isolatie en isolatiedikte
- Thermische verlenging vanaf de klep tot de aandrijving om de aandrijving te beschermen. Typisch is een aandrijving bestand tegen maximaal 80°C i.v.m. de kunststof delen die zich in de aandrijving bevinden.
- Vereiste normen
- Uitzetting
Typen
De volgende typen kleppen worden ingezet als hoge temperatuur klep:
Ontwerp |
FunctieMedium |
Materialen
De volgende materialen kunnen gebruikt worden voor hoge temperatuur kleppen. De sterkte van een materiaal is afhankelijk van de temperatuur. De waarden in de onderstaande tabellen zijn dan ook niet voor iedere toepassing representatief.
Kunststoffen
Kunststoffen worden vaak gebruikt voor afdichtingen en niet voor constructiedoeleinden.
Materiaal | Maximale temperatuur [°C] |
---|---|
UHT | 460 |
Koolstofvezels/grafiet | 1100 |
Silicone | 300 |
IJzerlegeringen
Materiaal | Maximale temperatuur [°C] | Sterkte [N/mm²] |
---|---|---|
GG25 | 80 | 10 |
GGG40 | 500 | 15 |
SJ235 | 450 | 20 |
353MA | 1200 | 10 |
Keramiek
Dit zijn alle materialen en producten - met uitzondering van metalen en legeringen - waarvan het kegelvalpunt (temperatuur waarbij wat verweking optreedt) ten minste gelijk is aan 1500°C. Beton met portlandcement kan hiervoor niet gebruikt worden, het cement dehydrateert namelijk. Na afkoelen neemt het gedeshydrateerde cement opnieuw water op, waardoor het uitzet. De overvloedig in het zand en granulaten aanwezige silicaten zullen bij een hoge temperatuur van structuur veranderen (in volume vergroten). Beide zullen voor scheuren en breuken in het beton zorgen. Vuurvast beton bevat aluminiumcement in plaats van Portlandcement en chamotte, korund, bauxiet in plaats van zand en grind. Om het beton tegen scheuren te beschermen wordt het beton gewapend met rvs. Het rvs kan in vorm van draad, naalden of schaafsel worden toegevoegd.
Toepassingen
- Ovens
- Verbrandingsmotoren
- Glasindustrie
- Warmterterugwinning
- Procesindustrie
- (Petro)Chemische industrie
- Staalovens