在要求較高的應用場合都會對調節閥提出切斷要求,因此切斷功能是調節閥的一個重要的(de)使用功能和內在質量指標。在現場(chǎng)使用中(zhōng),往往會出現調節閥切斷不好,泄漏大等故障。除因(yīn)堵卡(kǎ)、允許壓差過小而被頂開等原因造成的泄漏增加外,絕大部分都是由於調節閥的結構缺陷和選型不當造成的。
一.結(jié)構型式的選擇
雙密(mì)封類調節閥(如雙座閥、雙密(mì)封套筒閥等)主要的缺點之一就是泄漏大。但上世紀80年代以前,由於當時較盛行套筒閥(fá),然而,不(bú)少閥門生(shēng)產廠家卻在套筒閥上下了很大功夫(fū)以改進結構(gòu)來降低泄漏量(liàng),使其演變成非常複雜的結構。於是,這又帶來了許多不足:零(líng)件多、可靠性差、備件難、維護難、切斷(duàn)效果不理想等等(děng)。實際上,這(zhè)是設(shè)計思路都陷入了誤區,與其在閥體(tǐ)的“心髒”內作如此(cǐ)複雜的改動,倒不如通過外部調整來實現(xiàn)。因此,應選擇單密封類調節閥。這樣,密封問題、可靠性問題、維修和備件問題均被一一解決了(le)。此時,解決矛盾的重點轉化為介質對閥的不平衡力增大的問題,解決它僅(jǐn)需配強力活塞執行機構、加粗閥杆即可。這種通過外部(bù)來解決的辦法顯然比通過內部的複雜改進要容易得多,與其說這是辦法問題,還不如說這是思路問題。進入到九十年代(dài),人們開始尋找結構(gòu)更簡單、密封更可靠的切(qiē)斷(duàn)閥。這時,發現角行程閥比(bǐ)直行程閥(單座閥、套筒閥、閘(zhá)閥)更具有優越性,於是產生了(le)三偏心切斷蝶閥、全功能切斷閥、硬密封切斷球閥。
二.密封麵的選擇
(1)麵對麵密封:
常見的(de)柱塞閥芯,其密封麵為60℃的小錐麵,閥(fá)座也(yě)是60℃的小錐(zhuī)麵,此(cǐ)小錐麵的寬度(dù)通(tōng)常在0.5mm~2mm之間,要密封好就必(bì)須(xū)保證兩個錐麵良好接觸。但事實上,它始終受到(dào)加工誤差的影響(如同心度、不圓度、傾斜度等),其(qí)密(mì)封效果不十(shí)分理想。這(zhè)類(lèi)閥的泄漏率通常為10-4,經過精密的研(yán)磨可達10-6,隻能(néng)達到較好的密封等級。
(2)球麵(miàn)密封:
利用閥芯的球麵(miàn)轉動與固定的閥(fá)座小錐麵相切,它們之間為線接觸,這就比上述麵對麵密封的效果好。上海艾栗自(zì)動(dòng)化科技有限公(gōng)司推出(chū)的全功能超輕型(xíng)閥、球麵密封蝶閥(fá)等就是采用這一思路來製(zhì)作的,其泄漏率可達10-6~10-8,高性能的三偏心蝶閥可高達10-8,以至零泄漏。
三.密封材料的(de)選擇
(1)軟密封
除耐腐蝕的(de)襯裏(lǐ)閥門外,一般的軟密封閥指閥芯或閥座兩者之一采用非金屬(shǔ)材料(主要為聚四氟乙烯,還有橡膠等)的密封形式的閥。軟密封閥密封效果最佳,但在管道安裝、係統的清(qīng)洗中都有可能留(liú)下或多或少不(bú)幹淨的雜物(wù)(如焊渣、鐵(tiě)屑(xiè)等),它們流經調(diào)節閥(fá)時,容易把軟密(mì)封閥座或閥芯劃傷,使泄漏(lòu)量增加,密封的可(kě)靠性差。所以,選擇軟密(mì)封結構必(bì)須考慮介質的清潔和投運前嚴格衝洗管道(dào)。
(2)硬密封
硬密(mì)封再堆焊耐磨合金等是切斷閥的最佳選擇。這種方式在考慮密封性的(de)同時也考慮了使用壽命和可靠性,雖(suī)然閥門生產廠家設置指標隻有10-6~10-8,達不到軟密封零泄漏的(de)效果,但足以(yǐ)滿足嚴密切斷的(de)要求,而且它(tā)經久耐用,從經濟的(de)角度考慮更合算。
四.密封(fēng)可(kě)靠性的考慮
(1)軟密(mì)封,切斷效果好,但不適宜(yí)用於含顆粒介質,一旦劃傷(shāng),泄漏會(huì)急劇增加。
因此,條件允許時盡量選用硬(yìng)密封。全功能超(chāo)輕型閥硬密封可達10-7~10-8,三偏心蝶閥可達零泄漏。
(2)對密封(fēng)耐磨(mó)性的考(kǎo)慮:除選硬密封外,對泄漏要求10-6以上的切斷型調節閥,應(yīng)該(或者說必須)堆焊耐磨合金以提高(gāo)密封的耐磨性、耐衝蝕、耐劃傷的能力,提高閥的壽命。
(3)對高溫介(jiè)質的(de)切斷(duàn)調節閥在室溫下組裝的,在高溫下工作,溫度變化幾(jǐ)百度。熱膨脹會(huì)改變裝配時建立的(de)密封比壓。過緊(jǐn),密封麵會卡住,運動(dòng)時會嚴重擦傷,拉傷;過鬆,密封壓不夠,兩種情況泄(xiè)漏都會急劇增加。解決的最好辦法是用彈性閥座來吸收這一變(biàn)化造成的差(chà)異。通常有三種彈性方案:
①彈簧(huáng)式;
②薄片式柔性金屬環;
③剛柔相濟的彈性閥座。後者最好,即有柔性克服熱膨脹,又有(yǒu)剛度並堆耐磨合金來提高耐磨麵的(de)可靠性。
(4)對含顆(kē)粒的(de)衝蝕介質(zhì),要考慮閥芯避讓開高速介質的直接衝蝕。直行程閥、蝶閥都不具備這一功能,而全功能超輕型(xíng)閥偏心旋轉具有這一(yī)特點。遇此,應選後二種閥。
(5)對於(yú)硬密封,必須有足(zú)夠的硬度差(chà),同一硬度材料“互不相讓”,容易擦傷。
(6)對所配執行機構(gòu)應增大推力和剛度,使之(zhī)動作(zuò)自如。
五.切斷閥主要閥(fá)型
按上述分析,切斷閥的主要閥型如(rú)下,選擇切斷閥應綜合考慮泄漏率、介質種類(lèi)、介質溫度、流量係數(shù)等各種參數和性價比。在如(rú)下優選秩序中,先考慮硬密封,再考慮軟密封。
(1)全功能超輕型調節(jiē)閥(fá)
(2)三偏心(xīn)金(jīn)屬硬密封蝶閥
(3)雙偏心球麵密封蝶閥
(4)球閥
(5)偏(piān)心旋轉(zhuǎn)閥
(6)單座閥
(7)單座套筒閥
(8)軟密封(fēng)閥
六.高溫、高壓、大壓差、大口 徑切斷(duàn)閥選擇
高溫、高壓、大壓差、大口徑切斷是一個比較(jiào)普遍的難(nán)題,主要原因是缺少同(tóng)時具有允許壓差大、切斷好、耐高溫膨(péng)脹卡(kǎ)的閥,如高壓蒸汽調節與(yǔ)切斷,因壓差大(1~3MPa或更(gèng)大(dà)),口徑大(DN200~300),不得不(bú)采用平衡式的雙密封結構(如雙(shuāng)座(zuò)閥或雙密封套筒閥),經特殊處理,泄漏率可達10-4,再提高(gāo)就困難了,而全功能超(chāo)輕型調節閥綜合性能好,可較(jiào)好的解決這一難(nán)題,泄漏率可達10-6~10-7以上。
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