PVDF (polyvinylidén fluorid) je semikryštalický fluórpolymér charakterizovaný vysokým bodom topenia približne 175–177 ° C a pôsobivou kontinuálnou kapacitou prevádzkovej teploty ohrozenej na 140 ° C, v závislosti od špecifík tlaku a aplikácie. Táto široká tolerancia teploty vo svojej podstate umiestni ventily PVDF tak, ako sú vhodné pre tekuté systémy, ktoré zažívajú široké tepelné rozsahy. Kľúčovým faktorom je relatívne nízky koeficient tepelnej expanzie PVDF (CTE), približne 100 x 10⁻⁶ /° C, čo je podstatne nižšie ako mnoho iných bežných plastov, ako je polypropylén alebo polyetylén. Tento mierny CTE znamená, že keď sú ventily PVDF vystavené zmenám teploty, ich rozmerové zmeny sú obmedzené, čím sa znižuje veľkosť vnútorných napätí generovaných tepelnou expanziou alebo kontrakciou. Táto dimenzionálna stabilita je nevyhnutná, pretože nadmerná expanzia alebo kontrakcia môže viesť k deformácii, praskaniu alebo strate tesných tesnení, ktoré ohrozujú integritu ventilu. PVDF vykazuje dobrú tepelnú vodivosť v porovnaní s inými polymérmi, čo mu umožňuje rovnomernejšie rozptýliť teplo a minimalizovať tepelné gradienty v tele ventilu, ktoré by inak mohli vytvoriť stresové body.
Ďalšou kritickou výhodou PVDF pri riadení tepelného cyklu je jeho výnimočná húževnatosť a odolnosť voči styku v širokom teplotnom spektre. Na rozdiel od mnohých plastov, ktoré sa stávajú krehkými a náchylnými k prasknutiu pri nízkych teplotách alebo po opakovanom tepelnom cyklovaní, si PVDF zachováva flexibilitu a odolnosť voči nárazu aj po vystavení chladným prostredím alebo rýchlym chladiacim udalostiam. Táto húževnatosť umožňuje ventily PVDF absorbovať a distribuovať mechanické napätia vyplývajúce z náhlych teplotných posunov bez vyvíjania mikrokrakov alebo zlomenín. Semi-kryštalická štruktúra polyméru prispieva k tejto mechanickej odolnosti poskytovaním vyváženej kombinácie tuhosti a flexibility. Z praktického hľadiska to znamená, že ventily PVDF je menej pravdepodobné, že zlyhajú, keď sú vystavené procesom, ako je tepelný náraz alebo cyklické zahrievanie a chladenie - spoločné pri chemickom výrobe, farmaceutickom spracovaní alebo vodných úpravách - kde ventily často zažívajú rýchle zmeny v teplote tekutiny.
Fyzický dizajn Plastové rúrkové ventily PVDF je navrhnutý tak, aby optimalizoval svoju reakciu na tepelnú cyklistiku. Návrhári obsahujú hrubšie úseky steny alebo rebrá do oblastí náchylných k mechanickému napätiu, najmä okolo prírubových spojení, kĺbov alebo oblastí, v ktorých sa pohyb spôsobený teplotou koncentruje. Tieto zosilnenia zvyšujú odolnosť tela ventilu voči deformácii alebo praskaniu bez nadmerného použitia materiálu. Vnútorné prietokové priechody sú navrhnuté s hladkými prechodmi a zaoblenými rohmi, aby sa predišlo koncentráciám napätia, ktoré by mohli slúžiť ako iniciačné body pre praskliny pri opakovanom tepelnom zaťažení. Výber a integrácia tesnenia sú tiež rozhodujúce; Kompatibilné elastomérne tesnenia, ako je FKM (fluórelastomér) alebo EPDM (etylénový propylén dién dién), sa vyberajú pre svoju schopnosť udržiavať elasticitu a tesniacu silu naprieč kolísaním teploty. Niektoré konštrukcie ventilu obsahujú flexibilné komponenty, ako sú expanzné vlnovky alebo kompenzátory, ktoré absorbujú rozmerové zmeny v potrubnej sieti, čím bránia neprimeranému mechanickému namáhaniu na tele ventilu PVDF. Presné výrobné tolerancie zabezpečujú, aby diely párenia mohli prispôsobiť mierne rozmerové posuny bez ohrozenia tesnosti úniku.
Dokonca aj naj robustnejšie vzory ventilov PVDF vyžadujú starostlivú inštaláciu a prevádzkovú správu, aby sa úplne využila ich tepelná cyklistická odolnosť. Pokyny na inštaláciu zdôrazňujú začlenenie expanzných spojov alebo flexibilných spojov do potrubia, aby sa prispôsobili tepelnej expanzii a kontrakcii pripojených potrubí a ventilov, čím sa zabránilo hromadeniu mechanického napätia. Umožnenie primeranej vôle pre axiálny a laterálny pohyb pomáha zachovať integritu ventilu počas teplotných hojdačiek. Prevádzkové postupné zvyšovanie teploty počas spustenia a vypínania sekvencií minimalizuje tepelný šok, čo je obzvlášť dôležité, keď tekutiny pri extrémnych teplotách kontaktujú povrchy ventilu. Automatizované systémy môžu integrovať logiku monitorovania teploty a regulácie logiky na moduláciu parametrov procesu a vyhnúť sa náhlym tepelným prechodom, ktoré by inak mohli urýchliť únavu materiálu. Rutinná kontrola a preventívna údržba tiež pomáhajú zistiť skoré príznaky degradácie tepelnej únavy alebo tesnenia, čo umožňuje nápravné opatrenia skôr, ako dôjde k zlyhaniam.
