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電動調節閥的切斷功能如何實現

时间:2020-08-10     作者:杭州GG扑克閥門【原创】

  在現代工業控製係統中,對電動調節閥的要求越來越高了,在要求較高的應用場合都會對電動調節閥提出切斷要求,因此切斷功能是電動調節閥的一個重要的使用功能和內在質量指標(對切斷等級的劃分及標準見相關資料)。在現場使用中,往往會出現電動調節閥切斷不好,泄漏大等故障。除因堵卡、允許壓差過小而被頂開等原因造成的泄漏增加外,絕大部分都是由於電動調節閥的結構缺陷和選型不當造成的。


電動調節閥


  一、結構型式的選擇


  雙密封類電動調節閥(如雙座閥、雙密封套筒閥等)主要的缺點之一就是泄漏大。但上世紀80年代以前,由於當時較盛行套筒閥,然而,不少廠家卻在套筒閥上下了很大功夫以改進結構來降低泄漏量,使其演變成非常複雜的結構。於是,這又帶來了許多不足:零件多、可靠性差、備件難、維護難、切斷效果不理想等等。實際上,這是設計思路都陷入了誤區,與其在閥體的“心髒”內作如此複雜的改動,倒不如通過外部調整來實現。因此,應選擇單密封類電動調節閥。這樣,密封問題、可靠性問題、維修和備件問題均被一一解決了。此時,解決矛盾的重點轉化為介質對閥的不平衡力增大的問題,解決它僅需配強力活塞執行機構、加粗閥杆即可。這種通過外部來解決的辦法顯然比通過內部的複雜改進要容易得多,與其說這是辦法問題,還不如說這是思路問題。進入到九十年代,人們開始尋找結構更簡單、密封更可靠的切斷閥。這時,發現角行程閥比直行程閥(單座閥、套筒閥、閘閥)更具有優越性,於是產生了三偏心切斷蝶閥、全功能切斷閥、硬密封切斷球閥。


  二、密封麵的選擇


  (1)麵對麵密封:


  常見的柱塞閥芯,其密封麵為60℃的小錐麵,閥座也是60℃的小錐麵,此小錐麵的寬度通常在0.5mm~2mm之間,要密封好就必須保證兩個錐麵良好接觸。但事實上,它始終受到加工誤差的影響(如同心度、不圓度、傾斜度等),其密封效果不十分理想。這類閥的泄漏率通常為10-4,經過精密的研磨可達10-6,隻能達到較好的密封等級。


  (2)球麵密封:


  利用閥芯的球麵轉動與固定的閥座小錐麵相切,它們之間為線接觸,這就比上述麵對麵密封的效果好。華林公司推出的全功能超輕型閥、球麵密封蝶閥等就是采用這一思路來製作的,其泄漏率可達10-6~10-8,高性能的三偏心蝶閥可高達10-8,以至零泄漏。


  三、密封材料的選擇


  (1)軟密封


  除耐腐蝕的襯裏閥門外,一般的軟密封閥指閥芯或閥座兩者之一采用非金屬材料(主要為聚四氟乙烯,還有橡膠等)的密封形式的閥。軟密封閥密封效果最佳,但在管道安裝、係統的清洗中都有可能留下或多或少不幹淨的雜物(如焊渣、鐵屑等),它們流經電動調節閥時,容易把軟密封閥座或閥芯劃傷,使泄漏量增加,密封的可靠性差。所以,選擇軟密封結構必須考慮介質的清潔和投運前嚴格衝洗管道。


  (2)硬密封


  硬密封再堆焊耐磨合金等是切斷閥的最佳選擇。這種方式在考慮密封性的同時也考慮了使用壽命和可靠性,雖然出廠指標隻有10-6~10-8,達不到軟密封零泄漏的效果,但足以滿足嚴密切斷的要求,而且它經久耐用,從經濟的角度考慮更合算。


  四、密封可靠性的考慮


  (1)軟密封,切斷效果好,但不適宜用於含顆粒介質,一旦劃傷,泄漏會急劇增加。因此,條件允許時盡量選用硬密封。全功能超輕型閥硬密封可達10-7~10-8,三偏心蝶閥可達零泄漏。


  (2)對密封耐磨性的考慮:除選硬密封外,對泄漏要求10-6以上的切斷型電動調節閥,應該(或者說必須)堆焊耐磨合金以提高密封的耐磨性、耐衝蝕、耐劃傷的能力,提高閥的壽命。


  (3)對高溫介質的切斷電動調節閥在室溫下組裝的,在高溫下工作,溫度變化幾百度。熱膨脹會改變裝配時建立的密封比壓。過緊,密封麵會卡住,運動時會嚴重擦傷,拉傷;過鬆,密封壓不夠,兩種情況泄漏都會急劇增加。解決的最好辦法是用彈性閥座來吸收這一變化造成的差異。通常有三種彈性方案:①彈簧式;②薄片式柔性金屬環;③剛柔相濟的彈性閥座。後者最好,即有柔性克服熱膨脹,又有剛度並堆耐磨合金來提高耐磨麵的可靠性。


  (4)對含顆粒的衝蝕介質,要考慮閥芯避讓開高速介質的直接衝蝕。直行程閥、蝶閥都不具備這一功能,而全功能超輕型閥偏心旋轉具有這一特點。遇此,應選後二種閥。


  (5)對於硬密封,必須有足夠的硬度差,同一硬度材料“互不相讓”,容易擦傷。


  (6)對所配執行機構應增大推力和剛度,使之動作自如。


  五、切斷閥主要閥型


  按上述分析,切斷閥的主要閥型如下,選擇切斷閥應綜合考慮泄漏率、介質種類、介質溫度、流量係數等各種參數和性價比。在如下優選秩序中,先考慮硬密封,再考慮軟密封。


  (1)全功能超輕型電動調節閥


  (2)三偏心金屬硬密封蝶閥


  (3)雙偏心球麵密封蝶閥


  (4)球閥


  (5)偏心旋轉閥


  (6)單座閥


  (7)單座套筒閥


  (8)軟密封閥


  六、高溫、高壓、大壓差、大口徑切斷閥選擇


  高溫、高壓、大壓差、大口徑切斷是一個比較普遍的難題,主要原因是缺少同時具有允許壓差大、切斷好、耐高溫膨脹卡的閥,如高壓蒸汽調節與切斷,因壓差大(1~3MPa或更大),口徑大(DN200~300),不得不采用平衡式的雙密封結構(如雙座閥或雙密封套筒閥),經特殊處理,泄漏率可達10-4,再提高就困難了,而全功能超輕型電動調節閥綜合性能好,可較好的解決這一難題,泄漏率可達10-6~10-7以上。

誠信立足 · 質量取勝


致力於研發經營各類氣(電)動調節閥、球閥、蝶閥、自力式壓力調節閥等,產品廣泛用於石油、化工、鋼鐵、冶金、電力、輕工、環保、醫藥、食品、印刷等行業的自控係統中

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