OLA

Case Study: Monolithische Drie-wegklep Body

316L RVS | SLM | Multi-ventiel Body met Geïntegreerde Flans

Metaal 3D-printen Toepassing

1. Achtergrond

Een procesapparatuurfabrikant assembleerde een drie-weg chemische omleidingsklep uit drie gegoten secties die met elkaar waren vastgezet met PTFE-dichtingen. De meerdelige constructie leed aan chronieke lekkages bij de dichtingen, had lange levertijden voor de gietstukken en had interne stromingspaden met meerdere 90° overgangen die drukvalpenalty's veroorzaakten. Een monolithische klepbody met geoptimaliseerde interne stroming en geïntegreerde flanssen was nodig om de lekkages te elimineren en de stromingsefficiëntie te verbeteren.

2. De Uitdaging

Ontwerpvereisten omvatten:

· Drie geïntegreerde flanspoorten (DN80, DN80, DN50) in één enkele monolithische body

· CFD-geoptimaliseerd intern stromingspad dat de drie 90° overgangen van de traditionele boutverbinding vervangt

· Bolt-patronen in overeenstemming met ASME B16.5 voor drop-in flanscompatibiliteit

· Nul dichtingen, nul boutverbindingen op het stromingspad — volledig lasvrije constructie

· Drukklass PN40, lekbestendig onder 50 bar hydrostatische test

3. De Oplossing

De drie-wegklep body werd herontworpen als één enkele monolithisch onderdeel met CFD-geoptimaliseerde interne stromingskanalen die soepel overgaan tussen de drie poorten, en vervaardigd door Selectieve Laser Smelten (SLM) in 316L roestvrij staal.De drie flenzen, het lichaam, de interne stroomweg en de boutgaten werden als één continu onderdeel geprint — geen gieten, geen lasverbindingen, geen pakkingen op het natte oppervlak. De flanschvlakken zijn afwerkingsbewerkt volgens ASME B16.5-oppervlakteafwerking voor directe bevestiging met standaard pijpleidingen. De geoptimaliseerde interne stroomweg reduceerde het aantal 90° bochten van drie naar één, met een soepele tangentiële overgang.

 

Figuur 1: SLM-geprint 316L driewegkleplichaam — 3/4-zicht dat twee DN80-flensen en één DN50-flansch toont, volledig monolithisch

 

Figuur 2: Zelfde kleplichaam van de zijkant — groot flanschvlak met boutgatpatroon in overeenstemming met ASME B16.5

 

Figuur 3: Zicht van boven — interne CFD-geoptimaliseerde stroomkamer zichtbaar door de open flansch

 

Figuur 4: Zijprofielweergave — toont het volledige lichaamshuid en de drie poortassen

4. Het Resultaat

· 40% gewichtsreductie — vs.traditionele driedelige gietijzeren + boutbevestigde constructie

· Geen pakkingen op het stroompad — volledig massief, geen lekkagepaden

· 30% lagere drukval — via CFD-geoptimaliseerde interne stroom

· Dicht bij 50 bar — geverifieerd door hydrostatische test op elke eenheid

· Compatibel met ASME B16.5 flansen — directe vervanging voor bestaande leidingen

· Levertijd: 3 weken — van CAD tot gefreesde, klaar-te-installatie body

“We hebben zes pakkingen en drie boutverbindingen uit elke klep verwijderd. Onderhoudsoproepen in de eerste zes maanden daalden naar nul, en onze stroomefficiëntie is merkbaar toegenomen.”

 

Materiaal: 316L RVS  |  Proces: SLM / Metaal 3D-printen  |  Toepassing: Massief driedelige klepbody

@