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[電動氣動蝶閥]調節閥的切斷功能如何實現

2016-05-04 13:50:59點擊:
  在現(xian)代工業控制系(xi)統中,對調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)要(yao)求越(yue)(yue)來越(yue)(yue)高了(le),在要(yao)求較高的(de)(de)應用場合都會(hui)對調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)提出切(qie)斷(duan)要(yao)求,因(yin)此(ci)切(qie)斷(duan)功能是(shi)調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)一個重要(yao)的(de)(de)使用功能和內在質量(liang)指標(對切(qie)斷(duan)等(deng)級(ji)的(de)(de)劃分(fen)(fen)及標準見相關(guan)資料(liao))。在現(xian)場使 用中,往(wang)往(wang)會(hui)出現(xian)調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)切(qie)斷(duan)不(bu)好,泄(xie)漏大等(deng)故障。除(chu)因(yin)堵卡(ka)、允許(xu)壓(ya)差過(guo)小而被頂開等(deng)原因(yin)造成的(de)(de)泄(xie) 漏增(zeng)加外,絕大部分(fen)(fen)都是(shi)由(you)于調(diao)(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)結構缺陷和選型(xing)不(bu)當造成的(de)(de)。 

一、結構(gou)型(xing)式的選擇

  雙密封類調(diao)(diao)節閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(如雙座閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、雙密封套(tao)筒(tong)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng))主(zhu)要的缺點(dian)之一(yi)就是(shi)(shi)泄漏(lou)大(da)。但上世紀80年代(dai)以前,由于當時(shi)較盛行套(tao)筒(tong)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa),然而,不(bu)(bu)少(shao)廠(chang)家卻在(zai)套(tao)筒(tong)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)上下(xia)了(le)(le)很 大(da)功夫以改進結(jie) 構來(lai)(lai)降(jiang)低(di)泄漏(lou)量,使其(qi)(qi)演變成非常復雜(za)的結(jie)構。于是(shi)(shi),這(zhe)又帶來(lai)(lai)了(le)(le)許多(duo)不(bu)(bu)足:零件多(duo)、可(ke)(ke)靠性差、備(bei)件難、維(wei)護(hu)難、切(qie)斷效果不(bu)(bu)理(li)想等(deng)等(deng)。實(shi)際上,這(zhe)是(shi)(shi)設計思(si)路都 陷入 了(le)(le)誤區,與(yu)其(qi)(qi)在(zai)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)體的“心臟”內作如此復雜(za)的改動,倒不(bu)(bu)如通(tong)(tong)過(guo)外部(bu)(bu)調(diao)(diao)整來(lai)(lai)實(shi)現。因此, 應選擇單密封類調(diao)(diao)節閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。這(zhe)樣(yang),密封問題(ti)、可(ke)(ke)靠性問題(ti)、維(wei)修和(he)備(bei)件問題(ti)均被一(yi)一(yi)解(jie)決了(le)(le)。 此時(shi),解(jie)決矛(mao)盾(dun)的重(zhong)點(dian)轉化為介質對閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的不(bu)(bu)平衡力(li)增(zeng)大(da)的問題(ti),解(jie)決它僅(jin)需配(pei)強力(li)活塞(sai)執行 機(ji)構、加粗閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)桿(gan)即(ji)可(ke)(ke)。這(zhe)種通(tong)(tong)過(guo)外部(bu)(bu)來(lai)(lai)解(jie)決的辦法(fa)顯(xian)然比(bi)(bi)通(tong)(tong)過(guo)內部(bu)(bu)的復雜(za)改進要容(rong)易(yi)得多(duo), 與(yu)其(qi)(qi)說這(zhe)是(shi)(shi)辦法(fa)問題(ti),還不(bu)(bu)如說這(zhe)是(shi)(shi)思(si)路問題(ti)。 進入到九十年代(dai),人們開始尋(xun)找結(jie)構更簡單、密封更可(ke)(ke)靠的切(qie)斷閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。這(zhe)時(shi),發現角行程 閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)比(bi)(bi)直行程閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(單座閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、套(tao)筒(tong)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、閘閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa))更具(ju)有優越性,于是(shi)(shi)產生(sheng)了(le)(le)三(san)偏(pian)心切(qie)斷蝶(die)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、全功能(neng)切(qie)斷閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、硬密封切(qie)斷球閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。


    二、密封面的選擇 
(1)面對面密封: 
  常見的(de)(de)(de)柱(zhu)塞閥芯,其密(mi)封面(mian)(mian)(mian)為(wei)60℃的(de)(de)(de)小錐(zhui)(zhui)面(mian)(mian)(mian),閥座也是60℃的(de)(de)(de)小錐(zhui)(zhui)面(mian)(mian)(mian),此小錐(zhui)(zhui)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)寬度通(tong) 常在0.5mm~2mm之間,要密(mi)封好就(jiu)必須(xu)保(bao)證兩個錐(zhui)(zhui)面(mian)(mian)(mian)良好接觸。但事(shi)實上(shang),它始終(zhong)受到(dao)加工 誤差的(de)(de)(de)影響(如同心度、不圓度、傾斜度等),其密(mi)封效(xiao)果不十分理想。這類閥的(de)(de)(de)泄漏率通(tong)常為(wei) 10-4,經過精(jing)密(mi)的(de)(de)(de)研磨可達(da)(da)10-6,只能(neng)達(da)(da)到(dao)較(jiao)好的(de)(de)(de)密(mi)封等級。   
(2)球面密封: 

  利用(yong)閥(fa)(fa)芯(xin)的(de)球(qiu)面轉(zhuan)動與固定的(de)閥(fa)(fa)座小錐面相切(qie),它們(men)之間(jian)為(wei)線(xian)接觸,這就比上述(shu)面對面密 封(feng)的(de)效(xiao)果好(hao)。華林公司推出的(de)全(quan)功能(neng)超輕型閥(fa)(fa)、球(qiu)面密封(feng)蝶閥(fa)(fa)等就是采用(yong)這一思路來(lai)制(zhi)作的(de),其泄漏(lou)(lou)率可達10-6~10-8,高性能(neng)的(de)三偏(pian)心蝶閥(fa)(fa)可高達10-8,以至(zhi)零(ling)泄漏(lou)(lou)。 

三(san)、密(mi)封材料的(de)選擇 

(1)軟密封 
除耐腐蝕的襯里閥(fa)門外,一般的軟密(mi)封閥(fa)指閥(fa)芯或閥(fa)座(zuo)兩者之一采用非金(jin)屬材(cai)料(liao)(主(zhu)要為聚(ju)四(si)氟乙烯(xi),還有(you)橡(xiang)膠等(deng))的密(mi)封形式(shi)的閥(fa)。軟密(mi)封閥(fa)密(mi)封效果佳,但在(zai) 管道安(an)裝、系(xi) 統的清洗中都(dou)有(you)可能留下或多或少不干凈的雜物(如(ru)焊渣(zha)、鐵屑等(deng)),它們流經調節閥(fa)時,容易把軟密(mi)封閥(fa)座(zuo)或閥(fa)芯劃傷,使泄漏量增加,密(mi)封的可靠(kao)性差。所以, 選擇(ze)軟密(mi)封結構必(bi) 須考(kao)慮介質的清潔(jie)和投(tou)運(yun)前嚴格沖洗管道。    
(2)硬(ying)密封 
硬密(mi)(mi)封(feng)再堆焊耐(nai)(nai)磨合金(jin)等是切斷閥的(de)(de)佳選擇(ze)。這種方式在(zai)考慮密(mi)(mi)封(feng)性的(de)(de)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(mi)(mi)封(feng)零(ling)泄漏的(de)(de)效果(guo),但(dan)足以滿足嚴(yan)密(mi)(mi)切斷的(de)(de)要求,而且它(ta)經久耐(nai)(nai)用,從經濟的(de)(de)角度(du)考慮更合算。

四、密封可(ke)靠性的考慮  

(1)軟密(mi)封,切(qie)斷效果好,但不適宜用于(yu)含(han)顆粒(li)介(jie)質,一(yi)旦劃傷,泄漏會急(ji)劇增加(jia)。因此,條(tiao)件允(yun)許時盡(jin)量選用硬密(mi)封。全功能超輕型閥硬密(mi)封可達10-7~10-8,三(san)偏心蝶(die)閥可達零 泄漏。   

(2)對(dui)密(mi)(mi)封耐(nai)(nai)磨(mo)性的(de)考慮(lv):除選硬密(mi)(mi)封外,對(dui)泄(xie)漏要求10-6以上的(de)切斷型調節閥,應該(或者說必須)堆(dui)焊耐(nai)(nai)磨(mo)合金以提高密(mi)(mi)封的(de)耐(nai)(nai)磨(mo)性、耐(nai)(nai)沖(chong)蝕(shi)、耐(nai)(nai)劃傷的(de)能(neng)力,提高閥的(de)壽命(ming)。    

(3)對高溫介質的(de)(de)切(qie)斷調節閥(fa)(fa)在室溫下組裝(zhuang)的(de)(de),在高溫下工(gong)作,溫度(du)變(bian)(bian)化幾百度(du)。熱(re)膨(peng) 脹會改變(bian)(bian)裝(zhuang)配(pei)時(shi)建立(li)的(de)(de)密(mi)(mi)封比壓。過緊,密(mi)(mi)封面會卡住,運(yun)動時(shi)會嚴重(zhong)擦傷,拉(la)傷;過松, 密(mi)(mi)封壓不夠(gou),兩種情況泄漏(lou)都會急劇(ju)增加。解決(jue)的(de)(de)好辦法是用(yong)彈性(xing)(xing)閥(fa)(fa)座(zuo)來吸收這一(yi)變(bian)(bian)化造 成的(de)(de)差異。通常有(you)(you)三種彈性(xing)(xing)方(fang)案:①彈簧式;②薄(bo)片式柔性(xing)(xing)金屬環(huan);③剛柔相濟的(de)(de)彈性(xing)(xing)閥(fa)(fa)座(zuo)。 后者好,即有(you)(you)柔性(xing)(xing)克服熱(re)膨(peng)脹,又有(you)(you)剛度(du)并堆耐磨(mo)(mo)合金來提(ti)高耐磨(mo)(mo)面的(de)(de)可靠性(xing)(xing)。    

(4)對含顆(ke)粒(li)的(de)(de)沖蝕介質(zhi),要考(kao)慮(lv)閥芯避讓開(kai)高速介質(zhi)的(de)(de)直接沖蝕。直行程閥、蝶閥都(dou) 不具備這一功(gong)能(neng),而(er)全功(gong)能(neng)超輕(qing)型閥偏(pian)心旋轉具有這一特(te)點。遇此,應選后二種(zhong)閥。   

(5)對于硬(ying)(ying)密封,必須有足(zu)夠的硬(ying)(ying)度差,同一硬(ying)(ying)度材料“互不相讓(rang)”,容易擦(ca)傷。     

(6)對所配執行機構應增(zeng)大推力和剛度,使(shi)之(zhi)動(dong)作自(zi)如。 

五、切斷閥主要閥型
  按上述分(fen)析,切(qie)斷閥的(de)主(zhu)要閥型如下(xia),選擇切(qie)斷閥應綜合考慮泄漏(lou)率、介質種類、介質 溫度(du)、流量系數等各(ge)種參數和性價比。在如下(xia)優選秩序(xu)中,先(xian)考慮硬密封,再考慮軟密封。 

(1)全功能超輕(qing)型調(diao)節(jie)閥
(2)三(san)偏心金屬硬密封蝶閥
(3)雙(shuang)偏心球面密封蝶閥
(4)球(qiu)閥
(5)偏心旋轉閥
(6)單座閥
(7)單座套(tao)筒(tong)閥
(8)軟密(mi)封閥 
六、高溫、高壓(ya)、大壓(ya)差、大口徑切斷(duan)閥選擇(ze) 
  高(gao)溫、高(gao)壓(ya)、大壓(ya)差(cha)、大口(kou)徑(jing)切斷(duan)是一(yi)個(ge)比(bi)較普遍的難(nan)題(ti),主要(yao)原因(yin)(yin)是缺少同(tong)時具有允 許壓(ya)差(cha)大、切斷(duan)好(hao)、耐高(gao)溫膨脹卡(ka)的閥,如高(gao)壓(ya)蒸汽調節(jie)與(yu)切斷(duan),因(yin)(yin)壓(ya)差(cha)大(1~3MPa或(huo)(huo)更 大),口(kou)徑(jing)大(DN200~300),不得(de)不采用平衡式的雙(shuang)密(mi)封結構(如雙(shuang)座閥或(huo)(huo)雙(shuang)密(mi)封套(tao)筒 閥),經特殊處理,泄漏(lou)率(lv)可(ke)(ke)達10-4,再提高(gao)就困難(nan)了,而(er)全功能超輕型調節(jie)閥綜(zong)合(he)性能好(hao), 可(ke)(ke)較好(hao)的解決這一(yi)難(nan)題(ti),泄漏(lou)率(lv)可(ke)(ke)達10-6~10-7以上。