高溫固定球雙向耐(nài)磨球閥設(shè)計
時間:2011-3-25 9:58:25 來源(yuán):溫州尼(ní)威閥門 瀏覽數:12358
闡(chǎn)述高溫固定球雙向耐磨球閥的設計、材料選用及其結構特點,分析了主要部件的設計理論和計算方法,產品性能達到國內先進水平,在機械行業的發展與(yǔ)應(yīng)用中具有重要的意(yì)義。
1、概述
目前,國內使用的耐磨球閥(fá),一般采用(yòng)通常的單向密封(fēng),閥座達不到整體密封效應。傳統“鬆動”閥(fá)座四(sì)周(zhōu)的間隙導致介質積聚和磨損,在使用過程中,因粉塵等顆粒狀物質在球體或閥座上粘連,啟閉時易引起閥座或球體(tǐ)磨損、閥座與球體“抱死(sǐ)”,從而導致密(mì)封失效。密封材料不耐高溫或密封麵損壞又導致(zhì)閥門泄漏和卡死,這樣大大減(jiǎn)少了閥門的使用壽命,並難(nán)以適應閥(fá)門行業的需(xū)要(yào)。高溫固(gù)定球雙向耐磨球閥應(yīng)用新技術、新結構、新(xīn)工藝和新標準,采用耐高溫、耐腐蝕的高碳低硫密(mì)封墊作為雙向密封奠基,提供了穩定的密封比壓。獨特的閥(fá)座組合設計,具有良(liáng)好的密封效果和自研磨性能及刮削功能。
2、工作原理
高溫雙向耐(nài)磨固定球球閥的主要構件,右閥體、左閥體、球體、閥杆、組合閥(fá)座(zuò)、組合填料(liào)、手(shǒu)動裝置組件。閥門在作開關動作時,圖1中手動裝置7的手柄隻需順時(shí)針方向旋轉90°,球閥作關閉動作;逆時針方向旋轉,球體作(zuò)開啟動(dòng)作。當手柄軸線方(fāng)向與球閥的軸線方向平(píng)行時,球閥處(chù)於全開狀態;當(dāng)手柄(bǐng)軸線方向與球閥的軸線(xiàn)方向(xiàng)垂直時,球(qiú)閥處於關閉狀態。
3、設計技術方案
(1)高溫固定球雙向耐磨球閥為固定球兩片式直通球閥,設計中主要(yào)零件部件材料為:閥(fá)體(tǐ)材質采用WCB、CF8、CF8M,閥(fá)杆材質為17-4PH、304、316,球體材質F304+WC、F316+WC。閥門的設計泄漏量符合GB/T13927的D級規定。
(2)球閥在使用過程中做開啟、關(guān)閉動作時,由於受介質的(de)衝(chōng)刷、腐蝕(shí)和積聚,造成密封麵不同程度(dù)的磨損,導致閥門(mén)泄漏嚴重,這(zhè)時采用組合閥座結構的形式,如圖2,密封墊全部采用倒三角形的獨特設計,金(jīn)屬密封閥座與支承圈(quān)選用高分子材料的三角形密封圈一,從而根本地(dì)杜絕(jué)了(le)介質竄(cuàn)入閥座底(dǐ)部凝聚,致(zhì)使閥座密封副與閥(fá)體之間(jiān)徑向泄漏的(de)可能性(xìng)。推力圈(quān)與底座之間同樣采用高分子材料的三角形密封圈二和(hé)密封圈(quān)三相互支撐,完全解決了顆粒介質竄入彈簧孔導致柱(zhù)形彈(dàn)簧無法伸縮的缺陷及高溫(wēn)或顆粒介質(zhì)狀態下球體與閥座“抱(bào)死”的(de)難題,保(bǎo)證彈簧在閥座密封副中正常發揮作用(yòng),使密封比壓始終維持在合理的範圍,實現了高溫工況狀態下閥(fá)門長期運行的高性(xìng)能可靠性。
(3)填料組合采用分離正、反三角形結構設計,如圖3。密封套和隔環把兩組填(tián)料分(fèn)隔,填(tián)料一為正三角形,而填料二為反三角形。經(jīng)過反複實踐,當介質壓力推動(dòng)球閥作用於閥(fá)杆時,閥杆作開、啟運動時,三(sān)角填料一、二有效(xiào)地轉移、清除了石墨粉末依(yī)附在閥杆表麵使其腐蝕的現象,這(zhè)樣,閥杆、填料使用壽命提高了2~3倍,填料函滲漏率為零。
4、工藝要求
(1)確保球體與閥座形成良性密封,主要部(bù)件直接由(yóu)閥(fá)門臥(wò)式加工中心CWK800加工而成。閥體上安(ān)裝組合閥座(zuò)處徑向公差選用D10級(jí),光結度要(yào)求1.6與之配(pèi)合。
(2)球體-閥座密封副(如圖4),采用超音速噴塗碳化鎢(HRC≥70)工藝和本公司專利研磨工藝(yì),結合(hé)刮削式寬弧麵密封帶結構,球體且必(bì)須與閥(fá)座配對研磨(mó),使其形(xíng)成(chéng)不間斷的密封帶,從而實現零泄漏、抗粘垢、耐衝蝕(shí)的(de)目的,延長了閥門(mén)的(de)使用壽命。
6、結語(yǔ)
通過設計計(jì)算驗算和(hé)實際運用,高溫固定球(qiú)雙向耐磨球閥完全滿足工況的使用要求(qiú),現已廣泛應(yīng)用於石油、化工(gōng)、輕(qīng)工、建築、冶金油品、水、腐蝕性流體工程(chéng)及鋁業氧化鋁粉輸送(sòng)工程,具有廣闊的發展潛能。
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