切斷閥的選購方法及其分類

tags:    時間:2014-03-13 10:06:16
切斷閥的選購方法及其分類簡介
切斷閥的選購方法及其分類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 的使用功能和內在質量指標(對切斷等級的劃分……
切斷閥的選購方法及其分類正文

切斷閥的選購方法及其分類

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 的使用功能和內在質量指標(對切斷等級的劃分及標準見相關資料)。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。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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