低溫設(shè)備中對金屬密封蝶閥的應(yīng)用

1、隨著工業(yè)技術(shù)的飛躍發(fā)展，對閥門行業(yè)提出了更加嚴格的要求，尤其是蝶閥在低溫介質(zhì)中的使用，除了能滿足常溫狀態(tài)下一般閥門所具有的性能之外，更重要的是在低溫狀態(tài)下閥門密封的可靠性，動作的靈活性以及對低溫閥門的一些其它特殊要求。因為蝶閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕(與相同壓力，相同通徑的閘閥相比可減輕40%～50%)流體阻力小、啟閉迅速等一系列優(yōu)點，因此得到廣泛的使用。但我國在一些低溫裝置，如天燃液化設(shè)備、空氣分離設(shè)備以及變壓吸附設(shè)備等化工行業(yè)所

2、采用的閥門有80%以上還是截止閥或閘閥，采用蝶閥的數(shù)量很少。其主要原因是金屬密封蝶閥在低溫狀況下密封性能表現(xiàn)不良，以及其它一些因結(jié)構(gòu)不合理等原因造成介質(zhì)內(nèi)漏和外漏的現(xiàn)象，嚴重的影響這些低溫設(shè)備的安全和正常運行，不能滿足低溫設(shè)備的要求。根據(jù)我國低溫裝置的不斷發(fā)展，對低溫閥門的要求日益增大，因此對金屬密封蝶閥進行結(jié)構(gòu)上的改進，開發(fā)了三偏心純金屬高密封性能的蝶閥，這種蝶閥無論介質(zhì)是高溫還是低溫均能滿足其需要?，F(xiàn)結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點，僅對低溫性能方面

3、作簡單介紹。一、對低溫碟閥密封性能的要求：低溫閥門產(chǎn)生泄漏的原因主要有兩種情況，一是內(nèi)漏；二是外漏。1)閥門產(chǎn)生內(nèi)漏主要原因是密封副在低溫狀態(tài)下產(chǎn)生變形所致。當介質(zhì)溫度下降到使材料產(chǎn)生相變時造成體積變化，使原本研磨精度很高的密封面產(chǎn)生翹曲變形而造成低溫密封不良。我們曾對DN250閥門進行低溫試驗，介質(zhì)為液氮(196℃)蝶板材料為1Cr18Ni9Ti(沒經(jīng)過低溫處理)發(fā)現(xiàn)密封面翹曲變形量達0.12mm左右，這是造成內(nèi)漏的主要原因。新研制的

4、蝶閥由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(huán)組成密封副。密封環(huán)可在蝶板槽內(nèi)徑向浮動。當閥門關(guān)閉時，彈性密封環(huán)首先和橢圓密封面的短軸接觸，隨著閥桿的轉(zhuǎn)動逐漸將密封環(huán)向內(nèi)推，迫使彈性環(huán)再和斜圓錐面的長軸接觸，最終導致彈性密封環(huán)與橢圓密封面全部接觸。它的密封是依靠彈性環(huán)產(chǎn)生變形而達到的。因此當閥體或蝶板在低溫下產(chǎn)生變形時，都會被彈性密封環(huán)來吸收補償，不會產(chǎn)生泄漏和卡死現(xiàn)象。當閥門打開時這一彈性變形立

5、即消失，在啟閉過程中基本沒有相對磨擦，故使用壽命長。2)閥門的外漏：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產(chǎn)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(jié)構(gòu)，避免了低溫泄漏。其二是閥桿與填料處的泄漏。一般以下定性高地引見各類閥門的操作力矩。（一）閘閥的操作特性楔式閘閥操作力矩特性:當閥門的開度在10%以上時，閥門的軸向力，即閥門的操作力矩的變化不大。當閥門的

6、開度低于10%時，由于流體的節(jié)流，使閘閥的前后壓差刪大。那個壓好作用在閘板下，使閥桿須要較大的軸向力能力帶動閘板，所以在彼范疇外，閥門操作力矩的變更對比大。圖中，真線里示剛剛性閘板閘閥操作力矩特性；實線表示彈性閘板的閘閥操作力矩特性。自曲線望出，彈性閘板的閘閥，在瀕臨關(guān)閉時所需的操作力矩比剛剛性閘板的要大些。閘板關(guān)閉時，由于密封面的密封方式不同，會發(fā)生不共的情形。對于從動密封閘閥（包含仄板閘閥），在閥閉關(guān)時，閘板的密封里剛好對反閥座密封

7、面，等于閥門的齊關(guān)位置。但此位置在閥門運轉(zhuǎn)前提下是無奈監(jiān)督的，果此在實踐應(yīng)用時是將閥門關(guān)至下止面的位置作為閘閥全關(guān)位置。由此可睹，主動密封的閥門全關(guān)位置是按閘板的位置（便行程）去肯定的。關(guān)于強迫密封的閘閥，閥門關(guān)關(guān)時必須使閘板向閥座施減壓力。彼壓力可以保障閘板和閥座之間的密封面嚴厲天密封，是強制密封閥門的密封力。這個密封力因為閥桿螺紋的從鎖將會繼承做用。隱然，替了背閘板供給稀啟力，閥桿螺女傳送的力矩比閥門操作歷程中的力矩大。由此可睹，對

8、于強制密封的閘閥，閥門的全關(guān)位置是按閥桿螺母所蒙的力矩大大去確定的。閥門關(guān)閉后，由于介質(zhì)或環(huán)境溫度的變更，閥門部件的暖收縮會使閘板和閥座之間的壓力變大，反應(yīng)到閥桿螺母上，便為再主開啟閥門帶來難題。所以，開啟閥門所需的力矩比關(guān)閉閥門所需的力矩大。此中，對于一對相互接觸的密封面來道，它們之間的靜摩揩系數(shù)也比動沖突系數(shù)大，要使它們自動行狀況發(fā)生絕對活動時鋼管，共樣需施加較大的力以戰(zhàn)勝動沖突力；由于暖度變更，使稀啟里間的壓力變大，需求克服的靜摩