高溫硬密封球閥結構的詳細介紹
一、概述
球閥由于具有流體阻力小,操作方便,啟閉迅速,密封性好和可靠性高等特點(diǎn),在石油化工,長(cháng)輸管線(xiàn)及城市供暖等行業(yè)得到了廣泛地應用.閥座材料采用聚四氟乙烯的稱(chēng)為軟密封球閥,其使用溫度不超過(guò)200度,閥座材料采用金屬制作的稱(chēng)為硬密封球閥或高溫球閥,其使用溫度高于250度.近年來(lái)為了滿(mǎn)足高溫工況的需要,國內外球閥生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)優(yōu)化高溫球閥密封結構,使其啟閉扭矩明顯降低,使用壽命大大延長(cháng),操作性能顯著(zhù)提高.
二、硬密封球閥結構
1,密封特點(diǎn)
高溫球閥的密封特點(diǎn)主要是采用金屬密封,其優(yōu)點(diǎn)是適用溫度范圍廣,各種金屬的熱膨脹系數相差不大,只要選用得當,可以達到基本一致,有利于協(xié)調溫差變形.缺點(diǎn)是材料硬度高,達到密封所的比壓高,即使采用預緊力達到密封,但因密封比壓大,閥座和球體之間的磨損也很大,而且由于金屬密封面摩擦系數較大,導致球閥的啟閉力矩較大.因此,高溫球閥大多采用彈性密封副,其性能可靠,弱性補償能力強,適用溫度范圍廣,并對浮動(dòng)球球閥和固定球球閥都適用.
高溫球閥在預緊力和流體壓力的作用下,閥座與球體壓緊,使閥座密封面產(chǎn)生變形而達到密封.其密封效果取決于閥座在流體壓力和預緊力的作用下,能夠補償球體不圓度和微觀(guān)不平度的程度.因此,閥座與球體之間必須具有足夠大的密封比壓,并且滿(mǎn)足Qb<q<[q],其中,Qb=保證閥門(mén)密封的必須比壓.q=閥門(mén)工作時(shí)的實(shí)際比壓,[q]=閥座材料的許可比壓
2,結構分析
浮動(dòng)球閥密封結構
硬密封高溫球閥由閥體,球體,閥桿,金屬閥座及閥座與閥體間的柔性石墨密封圈組成.兩個(gè)閥座以閥桿軸心為對稱(chēng)中心嵌入閥體,閥座可在閥體嵌入槽中滑動(dòng),閥座與閥體之間的密封靠柔性石墨密封圈來(lái)實(shí)現.由于柔性石墨密封圈可壓縮變形,該結構球閥在一定溫度范圍內使用不會(huì )因為球體受熱膨脹卡住不能動(dòng)作,此結構硬密封球閥可用于溫度不超過(guò)343度的工況.
固定球閥密封結構
高溫球閥常用在某些高參數工況下.該閥主要由閥體,球體,上閥桿,下閥桿,螺旋彈簧,壓板閥座與閥體間密封圈組成.球體由上下閥桿支撐定位,在介質(zhì)壓力作用時(shí),球體無(wú)閥體軸線(xiàn)方向的位移.兩閥座可在閥體槽中滑動(dòng),當球體受熱膨脹時(shí)球體推動(dòng)閥座在閥體槽中滑動(dòng)并壓縮彈簧變形,使球體不致卡死不能動(dòng)作.應用中螺旋彈簧可用在蝶形彈簧取代,亦可將閥桿與球體制作成一體式結構形式.
結語(yǔ)
高溫硬密封球閥的密封結構是影響其密封性能的重要因素,在溫度和壓力作用下,閥座和球體之間的相互作用力發(fā)生變化時(shí),采用合適的密封結構和結構尺寸補償所產(chǎn)生的變化,是保障其密封性能的重要的措施之一.在新工藝不斷得到應用的基礎上,國內外高溫硬密封球閥的密封結構仍在不斷發(fā)展中。
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