切斷閥的正確選型方法

   時間:2014-03-12 02:00:47
切斷閥的正確選型方法簡介
    切斷閥的正確選型方法      在現場使用中,往往會出現調節閥切斷不好,泄漏大等故障。除因堵卡、允許壓差過小而被……
切斷閥的正確選型方法正文
  

切斷閥的正確選型方法

   在現場使用中,往往會出現調節閥切斷不好,泄漏大等故障。除因堵卡、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、結構型式的選擇

   雙密封類調節閥(如雙座閥、雙密封套筒閥等)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,然而,不少廠家卻在套筒閥上下了很大功夫以改進結 構來降低泄漏量,使其演變成非常複雜的結構。於是,這又帶來了許多不足:零件多、可靠性差、備件難、維護難、切斷效果不理想等等。實際上,這是設計思路都陷入 了誤區,與其在閥體的「心臟」內作如此複雜的改動,倒不如通過外部調整來實現。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。 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,解決它僅需配強力活塞執行 機構、加粗閥桿即可。這種通過外部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,人們開始尋找結構更簡單、密封更可靠的切斷閥。這時,發現角行程 閥比直行程閥(單座閥、套筒閥、閘閥)更具有優越性,於是產生了三偏心切斷蝶閥、全功能切斷閥、硬密封切斷球閥。

二、密封面的選擇

   (1)面對面密封:

   常見的柱塞閥芯,其密封面為60℃的小錐面,閥座也是60℃的小錐面,此小錐面的寬度通 常在0.5mm~2mm之間,要密封好就必須保證兩個錐面良好接觸。但事實上,它始終受到加工 誤差的影響(如同心度、不圓度、傾斜度等),其密封效果不十分理想。這類閥的泄漏率通常為 10-4,經過精密的研磨可達10-6,只能達到較好的密封等級。

   (2)球面密封:

   利用閥芯的球面轉動與固定的閥座小錐面相切,它們之間為線接觸,這就比上述面對面密 封的效果好。華林公司推出的全功能超輕型閥、球面密封蝶閥等就是採用這一思路來製作的,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、密封材料的選擇

   (1)軟密封

   除耐腐蝕的襯裡閥門外,一般的軟密封閥指閥芯或閥座兩者之一採用非金屬材料(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、系 統的清洗中都有可能留下或多或少不幹凈的雜物(如焊渣、鐵屑等),它們流經調節閥時,容易把軟密封閥座或閥芯划傷,使泄漏量增加,密封的可靠性差。所以,選擇軟密封結構必 須考慮介質的清潔和投運前嚴格沖洗管道。

   (2)硬密封

   硬密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同時也考慮了 使用壽命和可靠性,雖然出廠指標只有10-6~10-8,達不到軟密封零泄漏的效果,但足以滿足嚴密切斷的要求,而且它經久耐用,從經濟的角度考慮更合算。

四、密封可靠性的考慮

   (1)軟密封,切斷效果好,但不適宜用於含顆粒介質,一旦划傷,泄漏會急劇增加。因此,條件允許時盡量選用硬密封。全功能超輕型閥硬密封可達10-7~10-8,三偏心蝶閥可達零 泄漏。

   (2)對密封耐磨性的考慮:除選硬密封外,對泄漏要求10-6以上的切斷型調節閥,應該(或者說必須)堆焊耐磨合金以提高密封的耐磨性、耐沖蝕、耐划傷的能力,提高閥的壽命。

   (3)對高溫介質的切斷調節閥在室溫下組裝的,在高溫下工作,溫度變化幾百度。熱膨 脹會改變裝配時建立的密封比壓。過緊,密封面會卡住,運動時會嚴重擦傷,拉傷;過松, 密封壓不夠,兩種情況泄漏都會急劇增加。解決的最好辦法是用彈性閥座來吸收這一變化造 成的差異。通常有三種彈性方案:①彈簧式;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,又有剛度並堆耐磨合金來提高耐磨面的可靠性。

   (4)對含顆粒的沖蝕介質,要考慮閥芯避讓開高速介質的直接沖蝕。直行程閥、蝶閥都 不具備這一功能,而全功能超輕型閥偏心旋轉具有這一特點。遇此,應選后二種閥。

   (5)對於硬密封,必須有足夠的硬度差,同一硬度材料「互不相讓」,容易擦傷。

   (6)對所配執行機構應增大推力和剛度,使之動作自如。

五、切斷閥主要閥型

   按上述分析,切斷閥的主要閥型如下,選擇切斷閥應綜合考慮泄漏率、介質種類、介質 溫度、流量係數等各種參數和性價比。在如下優選秩序中,先考慮硬密封,再考慮軟密封。

   (1)全功能超輕型調節閥

   (2)三偏心金屬硬密封蝶閥

   (3)雙偏心球面密封蝶閥

   (4)球閥

   (5)偏心旋轉閥

   (6)單座閥

   (7)單座套筒閥

   (8)軟密封閥

六、高溫、高壓、大壓差、大口徑切斷閥選擇

   高溫、高壓、大壓差、大口徑切斷是一個比較普遍的難題,主要原因是缺少同時具有允 許壓差大、切斷好、耐高溫膨脹卡的閥,如高壓蒸汽調節與切斷,因壓差大(1~3MPa或更 大),口徑大(DN200~300),不得不採用平衡式的雙密封結構(如雙座閥或雙密封套筒 閥),經特殊處理,泄漏率可達10-4,再提高就困難了,而全功能超輕型調節閥綜合性能好, 可較好的解決這一難題,泄漏率可達10-6~10-7以上。 

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