При проектировании криогенного уплотнения первым шагом является определение диапазона рабочих температур уплотнения.

Обычно криогенные уплотнения работают при температуре ниже -65 градусов по Фаренгейту.

При проектировании уплотнений такого уровня (высокие температуры составляют около 300 градусов по Фаренгейту) необходимо понимать, какая степень контроля утечек требуется на низкотемпературном конце.

Однако может существовать допустимая скорость утечки, позволяющая снизить сопротивление. Когда требуется отсутствие утечек, сопротивление в системе часто увеличивают, чтобы обеспечить некоторый эластомерный контакт с динамической поверхностью. В случае статических уплотнений эластомер охватывает этот диапазон, хотя может потребоваться повышенное сжатие.

JST обычно проектирует в пределах вышеуказанного диапазона.

Хотя температура -65°F является чрезвычайно низкой, она не считается криогенной. Жидкий азот при температуре -320°F (-195°C) требует специального оборудования и материалов уплотнений.

Во-первых, во многих проектах и ​​приложениях смазка не используется в динамических приложениях. Для улучшения герметизирующих свойств требуется качество поверхности выше среднего.

Поверхностная обработка часто сохраняет смазывающую способность. Но и без этого гладкая поверхность снижает трение, продлевает срок службы, снижает сопротивление и улучшает герметичность.

Статические уплотнения часто должны иметь почти нулевую степень утечки; это означает, что вопросы аппаратного обеспечения и поверхностей могут быть еще более важными. Это может означать полировку канавок, что в некоторых случаях может быть очень сложной задачей.

Криогенные уплотнительные материалы

Эластомерные материалы теряют свою гибкость при таких экстремальных температурах, и когда мы сталкиваемся с температурами ниже -180°F (-195°C), можно использовать модифицированные фторполимеры, такие как PCTFE, который, как известно, работает при температурах до -460°C. Ф.

Цель состоит в том, чтобы сократить количество наполнителей до их отсутствия. (Наполнители продлевают срок службы этих полимеров). Этим материалам для активации требуется некая пружинная сила, поскольку у них очень плохая память. Им также требуется блок питания, чтобы заставить их контактировать с сопрягаемыми поверхностями.

Типы криогенных уплотнений

В конструкции JST используются различные типы пружин, такие как консольные, скошенные и винтовые. Существует также множество материалов, таких как различные марки нержавеющей стали, Hastelloy, Elgiloy и Inconel.

Эти материалы и типы пружин обеспечивают большую гибкость в соответствии с аппаратным обеспечением заказчика.

Материал оболочки криогенного уплотнения

Последним моментом является обработка обработанной поверхности материала оболочки уплотнения.

Многие из этих криогенных приложений обычно не имеют большого динамического движения, поэтому взлом может оказаться невозможным. Суперобработка обеспечивает наилучшую герметичность уплотнений прямо из коробки.

Некоторые типичные применения в криогенных системах включают клапаны жидкого кислорода или азота. Если необходим расходомер, влияние трения становится очень важным фактором, поскольку клиенты часто имеют ограниченное пространство и ограниченную силу для открытия и закрытия клапанов.

JST имеет возможность оценивать силы трения, зная жесткость пружин и коэффициент трения материалов, которыми мы уплотняем. Наличие всех этих деталей обеспечивает хорошую работу уплотнений в экстремальных условиях.

Обычно требуется герметизация при температуре от 70 градусов по Фаренгейту до этих криогенных температур, но иногда это необходимо расширить до диапазонов в 100 градусов по Фаренгейту. Особое внимание необходимо уделить тому, какую силу пружины можно приложить, поскольку слишком большая может вызвать холодное течение полимера, что сделает уплотнение неработоспособным при возвращении к низким температурам.

Криогенное уплотнение — это баланс многих факторов, таких как сила пружины, качество поверхности, трение и допустимая утечка.