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气动切断阀选型的技巧和常用知识
浏览次数:7122发布日期:2009/3/26

气动切断阀选型的技巧和常用知识

点击次数:7122 发布时间:2009/3/26
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     气动切断阀选型的技巧和常用知识   

    在要求较高的应用场合都会对调节阀提出切断要求,因此切断功能是调节阀的一个重要的使用功能和内在质量指标(对切断等级的划分及标准见相关资料)。在现场使用中,往往会出现调节阀切断不好,泄漏大等故障。除因堵卡、允许压差过小而被顶开等原因造成的泄 漏增加外,绝大部分都是由于调节阀的结构缺陷和选型不当造成的。 
     一、结构型式的选择
     双密封类调节阀(如双座阀、双密封套筒阀等)主要的缺点之一就是泄漏大。但上世纪80年代以前,由于当时较盛行套筒阀,然而,不少厂家却在套筒阀上下了很大功夫以改进结 构来降低泄漏量,使其演变成非常复杂的结构。于是,这又带来了许多不足:零件多、可*性差、备件难、维护难、切断效果不理想等等。实际上,这是设计思路都陷入了误区,与其在阀体的心脏内作如此复杂的改动,倒不如通过外部调整来实现。因此,应选择单密封类调节阀。这样,密封问题、可*性问题、维修和备件问题均被一一解决了。此时,解决矛盾的重点转化为介质对阀的不平衡力增大的问题,解决它仅需配强力活塞执行 机构、加粗阀杆即可。这种通过外部来解决的办法显然比通过内部的复杂改进要容易得多,与其说这是办法问题,还不如说这是思路问题。 进入到九十年代,人们开始寻找结构更简单、密封更可*的切断阀。这时,发现角行程阀比直行程阀(单座阀、套筒阀、闸阀)更具有优越性,于是产生了三偏心切断蝶阀、全功能切断阀、硬密封切断球阀。 
      二、密封面的选择 
     1)面对面密封: 
     常见的柱塞阀芯,其密封面为60的小锥面,阀座也是60的小锥面,此小锥面的宽度通常在0.5mm2mm之间,要密封好就必须保证两个锥面良好接触。但事实上,它始终受到加工误差的影响如同心度、不圆度、倾斜度等,其密封效果不十分理想。这类阀的泄漏率通常为 104,经过精密的研磨可达106,只能达到较好的密封等级。   
     2)球的阀座小锥面相面密封: 
     利用阀芯的球面转动与固定切,它们之间为线接触,这就比上述面对面密封的效果好。华林公司推出的全功能超轻型阀、球面密封蝶阀等就是采用这一思路来制作的,其泄漏率可达106108,高性能的三偏心蝶阀可高达108,以至零泄漏。 
     三、密封材料的选择 
     1)软密封 
     除耐腐蚀的衬氟阀外,一般的软密封阀指阀芯或阀座两者之一采用非金属材料(主要为聚四氟乙烯,还有橡胶等)的密封形式的阀。软密封阀密封效果zui佳,但在管道安装、系 统的清洗中都有可能留下或多或少不干净的杂物(如焊渣、铁屑等),它们流经调密封阀节阀时,容易把软座或阀芯划伤,使泄漏量增加,密封的可*性差。所以,选择软密封结构必 须考虑介质的清洁和投运前严格冲洗管道
     (2)硬密封 
     硬密封再堆焊耐磨合金等是切断阀的zui佳选择。这种方式在考虑密封性的同时也考虑了 使用寿命和可*性,虽然出厂指标只有106108,达不到软密封零泄漏的效果,但足以满足严密切断的要求,而且它经久耐用,从经济的角度考虑更合算。
     四、密封可能性的考虑  
     (1)软密封,切断效果好,但不适宜用于含颗粒介质,一旦划伤,泄漏会急剧增加。因此,条件允许时尽量选用硬密封。全功能超轻型阀硬密封可达107108,三偏心蝶阀可达零泄漏。   
     2)对密封耐磨性的考虑:除选硬密封外,对泄漏要求106以上的切断型调节阀,应该或者说必须堆焊耐磨合金以提高密封的耐磨性、耐冲蚀、耐划伤的能力,提高阀的寿命。    
     (3)对高温介质的切断调节阀在室温下组装的,在高温下工作,温度变化几百度。热膨 胀会改变装配时建立的密封比压。过紧,密封面会卡住,运动时会严重擦伤,拉伤;过松, 密封压不够,两种情况泄漏都会急剧增加。解决的办法是用弹性阀座来吸收这一变化造 成的差异。通常有三种弹性方案:弹簧式;薄片式柔性金属环;刚柔相济的弹性阀座。 后者,即有柔性克服热膨胀,又有刚度并堆耐磨合金来提高耐磨面的可*性。    
     4)对含颗粒的冲蚀介质,要考虑阀芯避让开高速介质的直接冲蚀。直行程阀、蝶阀都 不具备这一功能,而全功能超轻型阀偏心旋转具有这一特点。遇此,应选后二种阀。   
     (5)对于硬密封,必须有足够的硬度差,同一硬度材料互不相让,容易擦伤。     
     (6)对所配执行机构应增大推力和刚度,使之动作自如。 
     五、切断阀主要阀型
     按上述分析,切断阀的主要阀型如下,选择切断阀应综合考虑泄漏率、介质种类、介质 温度、流量系数等各种参数和性价比。在如下优选秩序中,先考虑硬密封,再考虑软密封。 
     1)全功能超轻型调节阀
     2)三偏心金属硬密封蝶阀
      3)双偏心球面密封蝶阀
     4)球阀
     5)偏心旋转阀
     6)单座阀
     7)单座套筒阀
     8)软密封阀 
     六、高温、高压、大压差、大口径切断阀选择 
     高温、高压、大压差、大口径切断是一个比较普遍的难题,主要原因是缺少同时具有允 许压差大、切断好、耐高温膨胀卡的阀,如高压蒸汽调节与切断,因压差大(13MPa或更 大),口径大(DN200300),不得不采用平衡式的双密封结构(如双座阀或双密封套筒 阀),经特殊处理,泄漏率可达104,再提高就困难了,而全功能超轻型调节阀综合性能好, 可较好的解决这一难题,泄漏率可达106107以上。 

        在要求较高的应用场合都会对调节阀提出切断要求,因此切断功能是调节阀的一个重要的使用功能和内在质量指标(对切断等级的划分及标准见相关资料)。在现场使用中,往往会出现调节阀切断不好,泄漏大等故障。除因堵卡、允许压差过小而被顶开等原因造成的泄 漏增加外,绝大部分都是由于调节阀的结构缺陷和选型不当造成的。 
     一、结构型式的选择
     双密封类调节阀(如双座阀、双密封套筒阀等)主要的缺点之一就是泄漏大。但上世纪80年代以前,由于当时较盛行套筒阀,然而,不少厂家却在套筒阀上下了很大功夫以改进结 构来降低泄漏量,使其演变成非常复杂的结构。于是,这又带来了许多不足:零件多、可*性差、备件难、维护难、切断效果不理想等等。实际上,这是设计思路都陷入了误区,与其在阀体的心脏内作如此复杂的改动,倒不如通过外部调整来实现。因此,应选择单密封类调节阀。这样,密封问题、可*性问题、维修和备件问题均被一一解决了。此时,解决矛盾的重点转化为介质对阀的不平衡力增大的问题,解决它仅需配强力活塞执行 机构、加粗阀杆即可。这种通过外部来解决的办法显然比通过内部的复杂改进要容易得多,与其说这是办法问题,还不如说这是思路问题。 进入到九十年代,人们开始寻找结构更简单、密封更可*的切断阀。这时,发现角行程阀比直行程阀(单座阀、套筒阀、闸阀)更具有优越性,于是产生了三偏心切断蝶阀、全功能切断阀、硬密封切断球阀 
      二、密封面的选择 
     1)面对面密封: 
     常见的柱塞阀芯,其密封面为60的小锥面,阀座也是60的小锥面,此小锥面的宽度通常在0.5mm2mm之间,要密封好就必须保证两个锥面良好接触。但事实上,它始终受到加工误差的影响如同心度、不圆度、倾斜度等,其密封效果不十分理想。这类阀的泄漏率通常为 104,经过精密的研磨可达106,只能达到较好的密封等级。   
     2)球的阀座小锥面相面密封: 
     利用阀芯的球面转动与固定切,它们之间为线接触,这就比上述面对面密封的效果好。华林公司推出的全功能超轻型阀、球面密封蝶阀等就是采用这一思路来制作的,其泄漏率可达106108,高性能的三偏心蝶阀可高达108,以至零泄漏。 
     三、密封材料的选择 
     1)软密封 
     除耐腐蚀的衬里阀门外,一般的软密封阀指阀芯或阀座两者之一采用非金属材料(主要为聚四氟乙烯,还有橡胶等)的密封形式的阀。软密封阀密封效果zui佳,但在管道安装、系 统的清洗中都有可能留下或多或少不干净的杂物(如焊渣、铁屑等),它们流经调密封阀节阀时,容易把软座或阀芯划伤,使泄漏量增加,密封的可*性差。所以,选择软密封结构必 须考虑介质的清洁和投运前严格冲洗管道
     (2)硬密封 
     硬密封再堆焊耐磨合金等是切断阀的zui佳选择。这种方式在考虑密封性的同时也考虑了 使用寿命和可*性,虽然出厂指标只有106108,达不到软密封零泄漏的效果,但足以满足严密切断的要求,而且它经久耐用,从经济的角度考虑更合算。
     四、密封可*性的考虑  
     (1)软密封,切断效果好,但不适宜用于含颗粒介质,一旦划伤,泄漏会急剧增加。因此,条件允许时尽量选用硬密封。全功能超轻型阀硬密封可达107108,三偏心蝶阀可达零泄漏。   
     2)对密封耐磨性的考虑:除选硬密封外,对泄漏要求106以上的切断型调节阀,应该或者说必须堆焊耐磨合金以提高密封的耐磨性、耐冲蚀、耐划伤的能力,提高阀的寿命。    
     (3)对高温介质的切断调节阀在室温下组装的,在高温下工作,温度变化几百度。热膨 胀会改变装配时建立的密封比压。过紧,密封面会卡住,运动时会严重擦伤,拉伤;过松, 密封压不够,两种情况泄漏都会急剧增加。解决的办法是用弹性阀座来吸收这一变化造 成的差异。通常有三种弹性方案:弹簧式;薄片式柔性金属环;刚柔相济的弹性阀座。 后者,即有柔性克服热膨胀,又有刚度并堆耐磨合金来提高耐磨面的可*性。    
     4)对含颗粒的冲蚀介质,要考虑阀芯避让开高速介质的直接冲蚀。直行程阀、蝶阀都 不具备这一功能,而全功能超轻型阀偏心旋转具有这一特点。遇此,应选后二种阀。   
     (5)对于硬密封,必须有足够的硬度差,同一硬度材料互不相让,容易擦伤。     
     (6)对所配执行机构应增大推力和刚度,使之动作自如。 
     五、切断阀主要阀型
     按上述分析,切断阀的主要阀型如下,选择切断阀应综合考虑泄漏率、介质种类、介质 温度、流量系数等各种参数和性价比。在如下优选秩序中,先考虑硬密封,再考虑软密封。 
     1)全功能超轻型调节阀
     2)三偏心金属硬密封蝶阀
      3)双偏心球面密封蝶阀
     4)球阀
     5)偏心旋转阀
     6)单座阀
     7)单座套筒阀
     8)软密封阀 
     六、高温、高压、大压差、大口径切断阀选择 
     高温、高压、大压差、大口径切断是一个比较普遍的难题,主要原因是缺少同时具有允 许压差大、切断好、耐高温膨胀卡的阀,如高压蒸汽调节与切断,因压差大(13MPa或更 大),口径大(DN200300),不得不采用平衡式的双密封结构(如双座阀或双密封套筒 阀),经特殊处理,泄漏率可达104,再提高就困难了,而全功能超轻型调节阀综合性能好, 可较好的解决这一难题,泄漏率可达106107以上。 

        在要求较高的应用场合都会对调节阀提出切断要求,因此切断功能是调节阀的一个重要的使用功能和内在质量指标(对切断等级的划分及标准见相关资料)。在现场使用中,往往会出现调节阀切断不好,泄漏大等故障。除因堵卡、允许压差过小而被顶开等原因造成的泄 漏增加外,绝大部分都是由于调节阀的结构缺陷和选型不当造成的。

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