低溫蝶閥的應(yīng)用
2019/8/10-低溫蝶閥的應(yīng)用
隨著工業(yè)技術(shù)的飛躍發(fā)展，對(duì)閥門提出了更嚴(yán)格的要求，尤其對(duì)低溫介質(zhì)中所使用的蝶閥，除了能滿足一般閥門所具有的性能之外，更重要的是在低溫狀態(tài)下蝶閥密封的可靠性，動(dòng)作的靈活性以及對(duì)低溫閥門的一些其它特殊要求。現(xiàn)結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)低溫性能方面作簡(jiǎn)單介紹。
對(duì)低溫蝶閥密封性能的要求：
低溫蝶閥產(chǎn)生泄漏的原因主要有兩種情況，一是內(nèi)漏； 二是外漏。
1 、 蝶閥的內(nèi)漏：
閥門產(chǎn)生內(nèi)漏主要原因是密封副在低溫狀態(tài)下產(chǎn)生變形。當(dāng)介質(zhì)溫度下降到使材料產(chǎn)生相變時(shí)造成體積變化，使原本研磨精度很高的密封面產(chǎn)生翹曲變形而造成低溫密封不良。我們對(duì) DN250 閥門進(jìn)行低溫試驗(yàn)，介質(zhì)為液氮（ -196 ℃ ）蝶板材料為 1Cr18Ni9Ti （沒(méi)經(jīng)過(guò)低溫處理）發(fā)現(xiàn)密封面翹曲變形量達(dá) 0.12mm 左右，這是造成內(nèi)漏的主要原因。而如果將蝶閥的平面密封改為錐面密封。閥座是一個(gè)斜圓錐橢圓密封面，與嵌裝在蝶板上的正圓形彈性密封環(huán)組成密封副。密封環(huán)可在蝶板槽內(nèi)徑向浮動(dòng)。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，彈性密封環(huán) 首先和橢圓密封面的短軸接觸，隨著閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸將密封環(huán)向內(nèi)推，迫使彈性環(huán)再和斜圓 錐面的長(zhǎng)軸接觸，最終導(dǎo)致彈性密封環(huán)與橢圓密封面全部接觸。它的密封是依靠彈性環(huán)產(chǎn)生 變形而達(dá)到的。因此當(dāng)閥體或蝶板在低溫下產(chǎn)生變形時(shí)，都會(huì)被彈性密封環(huán)吸收補(bǔ)償，不會(huì)產(chǎn)生泄漏和卡死現(xiàn)象。當(dāng)閥門打開(kāi)時(shí)這一彈性變形立即消失，在啟閉過(guò)程中基本沒(méi)有相對(duì)磨擦，故使用壽命長(zhǎng)。
2 、 蝶閥的外漏：
其一是閥門與管路采用法蘭連接方式時(shí)，由于連接墊料、連接螺栓、 以及連接件在低溫下材料之間收縮不同步生松弛而導(dǎo)至泄漏。因此我們把閥體與管路的連接 方式由法蘭連接改為焊接結(jié)構(gòu)，避免了低溫泄漏。其二是閥桿與填料處的泄漏。一般多數(shù)閥 門的填料采用 F4 ，因?yàn)樗淖曰阅芎谩⒛Σ料禂?shù)�。▽�(duì)鋼的摩擦系數(shù) f=0.05 ～ 0.1) ， 又具有獨(dú)特的化學(xué)穩(wěn)定性，因此得到廣泛應(yīng)用。但F4 也有不足之處，一是冷流傾向大；二是線膨脹系數(shù)大，在低溫下產(chǎn)生冷縮導(dǎo)致滲漏，造成閥桿處大量結(jié)冰，至使閥門開(kāi)啟失靈。 為此研制的低溫蝶閥采用自縮密封結(jié)構(gòu)即利用 F4 膨脹系數(shù)大的特點(diǎn)，通過(guò)予留的間隙達(dá)到常溫、低溫都可以密封的目的。
低溫蝶閥閥體、閥桿軸襯的設(shè)計(jì)要求：
1、低溫閥門殼體結(jié)構(gòu)形狀。材料選擇的正確與否對(duì)閥門能否正�？煽抗ぷ饔兄鴺O其重要的意義，蝶閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與截止閥、閘閥相比，不但避免了因形狀不規(guī)則，殼體壁厚不均勻，在低溫下產(chǎn)生的冷縮，溫差應(yīng)力所引起的變形，而且由于蝶閥體積小，閥體形狀左右基本是對(duì)稱的，因而熱容量��；予冷量消耗也��；形狀規(guī)則又便于對(duì)閥門的保冷措施。
2 、閥桿襯套的選擇：有些低溫蝶閥在運(yùn)行當(dāng)中，閥門的轉(zhuǎn)動(dòng)部位粘滯， 咬合現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，主要原因是：配對(duì)材料選擇不合理，予留冷間隙過(guò)小，以及加工精度不高等原因所致。在研制低溫閥門時(shí)，采取了一系列措施，防止出現(xiàn)以上現(xiàn)象。對(duì)閥桿上、下軸襯選用了具有摩擦系數(shù)小及自潤(rùn)滑性能的 SF-1 型復(fù)合軸承，這樣可以適用于低溫閥門的一些特殊需要。 金屬密封型蝶閥具有的特點(diǎn)是一些普通閥門所不具備的，尤其是流阻小、 密封可靠、啟閉迅速、使用壽命長(zhǎng)等。三偏心金屬密封蝶閥是靠彈性環(huán)的變形而達(dá)到密封， 因而不需要借助介質(zhì)作用力，故可做雙向密封用。
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