Accoppiamento fluido e selezione del connettore


Richiesta rapida



Scelta del giusto accoppiamento fluido per l'applicazione di raffreddamento dei liquidi



I connettori a linea fluida sono essenziali per i loop di raffreddamento a liquido. Gli ingegneri devono considerare la selezione, l'installazione e la manutenzione delle connessioni fluide di un sistema per evitare perdite e garantire la longevità del sistema. Poiché sono disponibili numerose opzioni di connettore fluido, può essere difficile decidere quale funziona meglio per l'applicazione. I connettori fluidi di raffreddamento a liquido in genere rientrano in due categorie: raccordi e accoppiamenti. La parte 1 di questo articolo ha discusso i raccordi. Questa parte esaminerà i due fattori da considerare nella selezione dei connettori fluidi e descriverà i tipi più comuni di accoppiamento utilizzati nelle applicazioni di raffreddamento liquido.

I. Valutazione dell'applicazione

Comprendere l'applicazione è fondamentale per determinare quale accoppiamento è il migliore per il vostro sistema di raffreddamento liquido. Alcune domande che dovresti porre quando consideri gli accoppiamenti includono:

Cos'è il fluido del sistema? La viscosità e la corrosività del fluido sono compatibili con l'hardware del sistema? Comprendere in che modo i cambiamenti nella viscosità del refrigerante rispetto all'intervallo di temperatura di esercizio possono influire sulla caduta della pressione attraverso i connettori dei fluidi. Verificare che il fluido sia compatibile chimicamente con i materiali bagnati del connettore del fluido, inclusi eventuali O-Ring. (Ulteriori informazioni su alcuni dei più comuni composti O-Ring)

Quali requisiti di portata? Ciò influisce sulla selezione del tubo o del tubo flessibile e quindi sui requisiti di accoppiamento. Il diametro interno dei componenti del percorso del fluido avrà un grande impatto sulla caduta di pressione e sulla velocità del fluido. Tenere conto della caduta di pressione tra i connettori e controllare la velocità del fluido per prevenire la corrosione da erosione. (Per ulteriori informazioni sulla corrosione da erosione, consultare la nostra nota applicativa "erosione-corrosione nei sistemi di raffreddamento".)

Quale gamma operativa sperimenterà il sistema per temperatura e pressione? I connettori devono mantenere il sigillo in tutti questi punti operativi. Assicurarsi che lo spessore della parete del tubo o del tubo, la finitura della superficie, la durezza o il durometro, la concentricità e l'ovale possano resistere alle pressioni e alle temperature previste.

Il sistema sperimenterà vibrazioni, pulsazioni o cicli termici? Le guarnizioni tra il connettore fluido e i tubi flessibili devono resistere a questi cambiamenti estremi delle condizioni.

Come viene integrato meccanicamente l'accoppiatore nel sistema? Le opzioni di montaggio comuni includono filettatura di condotte, montaggio rigido, montaggio a pannello o gomito.

Hai bisogno di rispettare specifici standard di settore o altri requisiti speciali? International Standards Organization (ISO), Food and Drug Administration (FDA) e Restrizione delle sostanze pericolose (RoHS) sono standard comuni a cui molte applicazioni devono aderire. La sterilizzazione, la codifica a colori o l'etichettatura e requisiti di imballaggio specifici sono altre specifiche da considerare quando si selezionano accoppiamenti e connettori.

II. Determinazione del tipo di connettore fluido

I connettori fluidi possono essere considerati sia raccordi che accoppiamenti, che sono componenti hardware comuni in un sistema di raffreddamento liquido. Entrambi collegano componenti del ciclo di raffreddamento come valvole, pompe, piastre a freddo liquido, scambiatori di calore, tubi flessibili, ecc. I raccordi e gli accoppiamenti sono differenziati principalmente sul modo in cui vengono utilizzati in un sistema.

I raccordi vengono utilizzati quando la disconnessione dell'apparecchiatura non è frequente, poiché la rimozione ripetuta può causare perdite. I raccordi sono relativamente meno costosi rispetto agli accoppiamenti e sono disponibili in molte dimensioni, tipi e materiali diversi. I raccordi richiedono utensili per l'installazione e la rimozione.

Un accoppiamento consente la connessione rapida e la disconnessione di una linea senza perdita di liquidi o l'introduzione di aria in un sistema. Un accoppiamento è un connettore fluido migliore per i sistemi che richiedono un assemblaggio rapido o una manutenzione ordinaria. Ad esempio, attrezzature modulari come un telaio raffreddato a liquido richiedono accoppiamenti di scollegamento rapido (QDC) per essere serviti o mantenuti sul campo, in particolare per applicazioni militari (vedere Figura 1).

Gli accoppiamenti sono disponibili in una varietà di materiali, tra cui materie plastiche come acetal e nylon, che sono convenienti e compatibili con una vasta gamma di fluidi. La plastica può anche essere modellata in una varietà di forme o includere colori per distinguere tra diverse linee fluide. Gli accoppiamenti metallici vengono utilizzati in ambienti più difficili, dove urti e vibrazioni, pressioni più elevate, peso, variazioni di temperatura, sicurezza del personale e altri requisiti impegnativi richiedono maggiore durata e resistenza.

Questo articolo si concentra sugli accoppiamenti. Vedere la parte 1 di questo articolo: Fluid Fittings & Connector Selection per informazioni dettagliate su come scegliere i raccordi corretti per l'applicazione.




Tipi di accoppiamento di disconnessione rapida

Ci sono fondamentalmente quattro tipi di accoppiamenti a disconnessione rapida utilizzati nelle applicazioni di raffreddamento liquido. Sono dritti attraverso, singolo shut-off, doppio shut-off, e non-spill.

Accoppiamenti straight-through

Il tipo più semplice di accoppiamento è un accoppiamento straight-through (Vedi Fig. 2). Questi accoppiamenti non hanno valvole interne per ostacolare il flusso di fluido in modo da fornire una perdita di pressione minima. Sono necessarie valvole di spegnimento manuale esterne per evitare la perdita di fluidi durante la disconnessione. Gli accoppiamenti straight-through normalmente hanno pressioni operative fino a 5.000 psi. Questo tipo di accoppiamento viene in genere utilizzato in applicazioni in cui la perdita di refrigerante quando si rompe il ciclo di raffreddamento liquido può essere tollerata.



Accoppiamenti di chiusura singola

Conosciuti anche come accoppiamenti di chiusura unidirezionale (vedi Fig. 3), sono costituiti da una valvola di controllo, di solito sulla metà femminile e nessuna valvola sulla metà di accoppiamento maschile. Questi tipi di accoppiamento sono normalmente utilizzati in applicazioni in cui la perdita o la fuoriuscita del fluido sul lato a valle del sistema non è così importante. Normalmente sono installati con la metà valvolata sul lato di pressione del circuito per fornire lo spegnimento automatico quando l'accoppiamento è scollegato. Gli accoppiamenti di chiusura singola sono generalmente adatti per pressioni di lavoro da 60 a 300 psi. (Si noti che le pressioni massime degli accoppiamenti dipendono dal design e dal materiale.)



Accoppiamenti doppi e spegnimenti

Le doppie accoppiamenti di spegnimento (vedi Fig. 4), note anche come accoppiamenti di spegnimento bidirezionali, hanno una valvola di controllo sia sulle metà maschile che su quello femminile. Essi sono utilizzati in applicazioni in cui le perdite a valle o le perdite è indesiderabile. Questo tipo di accoppiamento è generalmente in grado di pressioni molto più elevate rispetto ai singoli accoppiamenti di spegnimento. Le doppie accoppiamenti di spegnimento possono supportare applicazioni con pressioni fino a 10.000 psi.



Accoppiamenti non-Spill

Questa variazione di un accoppiamento di spegnimento bidirezionale, nota anche come faccia piatta, rottura secca o accoppiamento non-spill (Vedi Fig. 5), è un accoppiamento di spegnimento bidirezionale progettato per applicazioni in cui qualsiasi perdita o fuoriuscita comporta un rischio di contaminazione. La configurazione della valvola interna impedisce qualsiasi perdita di fluido alla disconnessione e riduce al minimo l'ingresso dell'aria durante il collegamento. Questo tipo di raccordo di solito ha pressioni operative fino a 5.000 psi.



Come per i raccordi che abbiamo discusso nella parte 1 di questo articolo, ci sono molte opzioni di accoppiamento disponibili, quindi è molto importante comprendere i requisiti dell'applicazione al fine di avere un sistema di raffreddamento liquido affidabile e utile. Per assicurarsi di scegliere il connettore fluido giusto per l'applicazione, è consigliabile lavorare a stretto contatto con il partner di accoppiamento o raffreddamento liquido nelle prime fasi del processo di progettazione.


Scopri di più su come Boyd sigilla e collega i sistemi liquidi nella nostra sezione Liquid Management.