酒店工程之金屬密封蝶閥在低溫設(shè)備中的應(yīng)用
隨著工業(yè)技術(shù)的飛躍發(fā)展,，對(duì)閥門行業(yè)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)下閥門密封的可靠性，動(dòng)作的靈活性以及對(duì)低溫閥門的一些其它特殊要求,。
眾所周知,，蝶閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小,、重量輕（與相同壓力,，相同通徑的閘閥相比可減輕40%～50%）流體阻力小、啟閉迅速等一系列優(yōu)點(diǎn),。但我國一些低溫裝置如天燃液化設(shè)備,、空氣分離設(shè)備以及變壓吸附設(shè)備等化工行業(yè)所采用的閥門有80%以上是截止閥或閘閥，采用蝶閥的數(shù)量很少。分析其原因主要是過的金屬密封蝶閥在低溫狀況下密封性能不良,，以及其它一些因結(jié)構(gòu)不合理等原因造成介質(zhì)內(nèi)漏和外漏,，嚴(yán)重的影響這些低溫設(shè)備的安全和正常運(yùn)行，不能滿足低溫設(shè)備的要求,。
根據(jù)我國低溫裝置的不斷發(fā)展,，對(duì)低溫閥門的要求日益增大，為適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,，對(duì)金屬密封蝶閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改進(jìn),，研制出一種三偏心純金屬高密封性能的蝶閥,無論介質(zhì)是高溫還是低溫均能滿足其需要。現(xiàn)結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),，僅對(duì)低溫性能方面作簡(jiǎn)單介紹,。
一、對(duì)低溫碟閥密封性能的要求：
低溫閥門產(chǎn)生泄漏的原因主要有兩種情況,，一是內(nèi)漏；二是外漏,。
1)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)生變形所致,。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?cè)鴮?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(沒經(jīng)過低溫處理)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,。
新研制的蝶閥由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)來吸收補(bǔ)償,，不會(huì)產(chǎn)生泄漏和卡死現(xiàn)象,。當(dāng)閥門打開時(shí)這一彈性變形立即消失，在啟閉過程中基本沒有相對(duì)磨擦,，故使用壽命長,。
2)閥門的外漏：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產(chǎn)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?、摩擦系?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)，通過予留的間隙達(dá)到常溫,、低溫都可以密封的目的,。
二、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)閥門的正常可靠工作有著極其重要的意義,。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的稱的，因而熱容量??；予冷量消耗也小,；形狀規(guī)則又便于對(duì)閥門的保冷措施,。如新研制的DD363H型碟閥為保證閥門在低溫下的可靠使用,，完全按照低溫閥的特殊性進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，如：殼體材料選擇了具有立方晶格的1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼等,。
2)閥桿襯套的選擇：根據(jù)用戶反映,，有些低溫閥門在運(yùn)行當(dāng)中，閥門的轉(zhuǎn)動(dòng)部位發(fā)生粘滯,，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，予留冷間隙過小,，以及加工精度等原因所致,。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,。例如：我們對(duì)閥桿上、下軸襯選用了具有摩擦系數(shù)小及自潤滑性能的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、使用壽命長等,。本公司研制的三偏心金屬密封蝶閥的密封力來自彈性環(huán)的變形達(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,。根據(jù)蝶閥的一些特點(diǎn)將會(huì)被更多的人所重視。今后也會(huì)有更多的蝶閥應(yīng)用到低溫設(shè)備中,。
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