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低溫蝶閥的應用

時間:2015-08-30   來源:多儀閥門   點擊:
隨著工業技術的飛躍發展,對閥門提出了更嚴格的要求,尤其對低溫介質中所使用的蝶閥,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下蝶閥密封的可靠性,動作的靈活性以及對低溫閥門的一些其它特殊要求。現結合其結構特點,對低溫性能方面作簡單介紹。 
 
對低溫蝶閥密封性能的要求:

低溫蝶閥產生泄漏的原因主要有兩種情況,一是內漏; 二是外漏。 
 
1 、 蝶閥的內漏: 
 
閥門產生內漏主要原因是密封副在低溫狀態下產生變形。當介質溫度下降到使材料產生相變時造成體積變化,使原本研磨精度很高的密封面產生翹曲變形而造成低溫密封不良。我們對 DN250 閥門進行低溫試驗,介質為液氮( -196 ℃ )蝶板材料為 1Cr18Ni9Ti (沒經過低溫處理)發現密封面翹曲變形量達 0.12mm 左右,這是造成內漏的主要原因。而如果將蝶閥的平面密封改為錐面密封。閥座是一個斜圓錐橢圓密封面,與嵌裝在蝶板上的正圓形彈性密封環組成密封副。密封環可在蝶板槽內徑向浮動。當閥門關閉時,彈性密封環 首先和橢圓密封面的短軸接觸,隨著閥桿的轉動逐漸將密封環向內推,迫使彈性環再和斜圓 錐面的長軸接觸,最終導致彈性密封環與橢圓密封面全部接觸。它的密封是依靠彈性環產生 變形而達到的。因此當閥體或蝶板在低溫下產生變形時,都會被彈性密封環吸收補償,不會產生泄漏和卡死現象。當閥門打開時這一彈性變形立即消失,在啟閉過程中基本沒有相對磨擦,故使用壽命長。 
 
2 、 蝶閥的外漏: 
 
其一是閥門與管路采用法蘭連接方式時,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生松弛而導至泄漏。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構,避免了低溫泄漏。其二是閥桿與填料處的泄漏。一般多數閥 門的填料采用 F4 ,因為它的自滑性能好、摩擦系數小(對鋼的摩擦系數 f=0.05 ~ 0.1) , 又具有獨特的化學穩定性,因此得到廣泛應用。但F4 也有不足之處,一是冷流傾向大;二是線膨脹系數大,在低溫下產生冷縮導致滲漏,造成閥桿處大量結冰,至使閥門開啟失靈。 為此研制的低溫蝶閥采用自縮密封結構即利用 F4 膨脹系數大的特點,通過予留的間隙達到常溫、低溫都可以密封的目的。 
 
低溫蝶閥閥體、閥桿軸襯的設計要求: 
 
1、低溫閥門殼體結構形狀。材料選擇的正確與否對閥門能否正常可靠工作有著極其重要的意義,蝶閥的結構特點與截止閥、閘閥相比,不但避免了因形狀不規則,殼體壁厚不均勻,在低溫下產生的冷縮,溫差應力所引起的變形,而且由于蝶閥體積小,閥體形狀左右基本是對稱的,因而熱容量小;予冷量消耗也小;形狀規則又便于對閥門的保冷措施。
 
低溫蝶閥應用圖
 
 2 、閥桿襯套的選擇:有些低溫蝶閥在運行當中,閥門的轉動部位粘滯, 咬合現象時有發生,主要原因是:配對材料選擇不合理,予留冷間隙過小,以及加工精度不高等原因所致。在研制低溫閥門時,采取了一系列措施,防止出現以上現象。對閥桿上、下軸襯選用了具有摩擦系數小及自潤滑性能的 SF-1 型復合軸承,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。三偏心金屬密封蝶閥是靠彈性環的變形而達到密封, 因而不需要借助介質作用力,故可做雙向密封用。

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