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低温蝶阀的应用

时间:2015-08-30   来源:多仪阀门   点击:
随着工业技术的飞跃发展,对阀门提出了更严格的要求,尤其对低温介质中所使用的蝶阀,除了能满足一般阀门所具有的性能之外,更重要的是在低温状态下蝶阀密封的可靠性,动作的灵活性以及对低温阀门的一些其它特殊要求。现结合其结构特点,对低温性能方面作简单介绍。 
 
对低温蝶阀密封性能的要求:

低温蝶阀产生泄漏的原因主要有两种情况,一是内漏; 二是外漏。 
 
1 、 蝶阀的内漏: 
 
阀门产生内漏主要原因是密封副在低温状态下产生变形。当介质温度下降到使材料产生相变时造成体积变化,使原本研磨精度很高的密封面产生翘曲变形而造成低温密封不良。我们对 DN250 阀门进行低温试验,介质为液氮( -196 ℃ )蝶板材料为 1Cr18Ni9Ti (没经过低温处理)发现密封面翘曲变形量达 0.12mm 左右,这是造成内漏的主要原因。而如果将蝶阀的平面密封改为锥面密封。阀座是一个斜圆锥椭圆密封面,与嵌装在蝶板上的正圆形弹性密封环组成密封副。密封环可在蝶板槽内径向浮动。当阀门关闭时,弹性密封环 首先和椭圆密封面的短轴接触,随着阀杆的转动逐渐将密封环向内推,迫使弹性环再和斜圆 锥面的长轴接触,最终导致弹性密封环与椭圆密封面全部接触。它的密封是依靠弹性环产生 变形而达到的。因此当阀体或蝶板在低温下产生变形时,都会被弹性密封环吸收补偿,不会产生泄漏和卡死现象。当阀门打开时这一弹性变形立即消失,在启闭过程中基本没有相对磨擦,故使用寿命长。 
 
2 、 蝶阀的外漏: 
 
其一是阀门与管路采用法兰连接方式时,由于连接垫料、连接螺栓、 以及连接件在低温下材料之间收缩不同步生松弛而导至泄漏。因此我们把阀体与管路的连接 方式由法兰连接改为焊接结构,避免了低温泄漏。其二是阀杆与填料处的泄漏。一般多数阀 门的填料采用 F4 ,因为它的自滑性能好、摩擦系数小(对钢的摩擦系数 f=0.05 ~ 0.1) , 又具有独特的化学稳定性,因此得到广泛应用。但F4 也有不足之处,一是冷流倾向大;二是线膨胀系数大,在低温下产生冷缩导致渗漏,造成阀杆处大量结冰,至使阀门开启失灵。 为此研制的低温蝶阀采用自缩密封结构即利用 F4 膨胀系数大的特点,通过予留的间隙达到常温、低温都可以密封的目的。 
 
低温蝶阀阀体、阀杆轴衬的设计要求: 
 
1、低温阀门壳体结构形状。材料选择的正确与否对阀门能否正常可靠工作有着极其重要的意义,蝶阀的结构特点与截止阀、闸阀相比,不但避免了因形状不规则,壳体壁厚不均匀,在低温下产生的冷缩,温差应力所引起的变形,而且由于蝶阀体积小,阀体形状左右基本是对称的,因而热容量小;予冷量消耗也小;形状规则又便于对阀门的保冷措施。
 
低温蝶阀应用图
 
 2 、阀杆衬套的选择:有些低温蝶阀在运行当中,阀门的转动部位粘滞, 咬合现象时有发生,主要原因是:配对材料选择不合理,予留冷间隙过小,以及加工精度不高等原因所致。在研制低温阀门时,采取了一系列措施,防止出现以上现象。对阀杆上、下轴衬选用了具有摩擦系数小及自润滑性能的 SF-1 型复合轴承,这样可以适用于低温阀门的一些特殊需要。 金属密封型蝶阀具有的特点是一些普通阀门所不具备的,尤其是流阻小、 密封可靠、启闭迅速、使用寿命长等。三偏心金属密封蝶阀是靠弹性环的变形而达到密封, 因而不需要借助介质作用力,故可做双向密封用。

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