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進(jìn)口偏心半球閥結(jié)構(gòu)圖-德國(guó)萊克LIK品牌
、概述
進(jìn)口偏心半球閥具有啟閉迅速,輕便,流阻小,關(guān)閉時(shí)利用楔形原理能夠清除結(jié)垢,便于氣控和電控等優(yōu)點(diǎn),得到各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。針對(duì)偏心半球閥在高溫高壓工況下的應(yīng)用,設(shè)計(jì)了一種新型的密封副自密封結(jié)構(gòu)。
2、工作原理
偏心半球閥( 圖1) 閥體和半球體回轉(zhuǎn)中心( 即閥桿軸線) 與半球體密封球面的幾何中心偏置一個(gè)徑向尺寸,還與閥座密封面在閥體通道軸線上有個(gè)偏置尺寸。偏心半球閥依靠?jī)蓚(gè)偏心實(shí)現(xiàn)自鎖關(guān)閉,偏心的合理選配使得自鎖角小于摩擦角。自鎖角選的太小關(guān)閉容易,但開(kāi)啟困難。自鎖角度選的大,開(kāi)啟力小,但關(guān)閉力矩增大。應(yīng)反復(fù)試驗(yàn),確定合理的偏心量,保證可靠的自鎖密封性能。
進(jìn)口偏心半球閥密封副的特點(diǎn)是閥門(mén)關(guān)閉時(shí),閥座壓蓋壓緊碟簧,由碟簧推動(dòng)密封壓蓋和閥座向半球體壓緊,并使碟簧在設(shè)計(jì)變形范圍內(nèi),使密封副之間的作用力達(dá)到密封必須比壓,真空技術(shù)網(wǎng)認(rèn)為這樣可以保證閥門(mén)在低壓時(shí)不發(fā)生內(nèi)漏現(xiàn)象。在閥門(mén)啟閉過(guò)程中,閥座、密封壓蓋和密封圈作為一個(gè)構(gòu)件隨著半球體開(kāi)啟角度的變化在管道軸線方向適量懸浮移動(dòng),在介質(zhì)壓力作用下向半球體壓緊,其向閥瓣壓緊的作用力隨著介質(zhì)壓力的升高而增大,從而達(dá)到自密封效果。
圖1 偏心半球閥
3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
當(dāng)管道介質(zhì)壓力由低向高變化時(shí),偏心半球閥要保持較好的密封效果密封副必須滿足2 個(gè)條件。
(1) 密封預(yù)緊力。通過(guò)螺栓產(chǎn)生一定的預(yù)緊力,再由閥座壓蓋傳遞給碟簧,使得碟簧產(chǎn)生變形。為了延長(zhǎng)碟簧使用壽命,碟簧的變形量不能超過(guò)自由高度的75%,通過(guò)系列力的傳遞使密封副達(dá)到設(shè)計(jì)的密封比壓。
(2) 密封面強(qiáng)度高。為保證密封副在高壓時(shí)不損壞,需要在半球體和閥座的密封面堆焊硬質(zhì)合金。堆焊材料需要根據(jù)工況做出調(diào)整,通常堆焊司太立合金,其抗擦傷性好,硬度高,耐沖蝕,可以延長(zhǎng)閥門(mén)使用壽命。
為了在升壓初期密封圈處不發(fā)生內(nèi)漏,將密封圈做成90°的V 形口,密封圈壓蓋做成95°的V 形面(圖2) 。在碟簧預(yù)緊力作用下,利用密封圈壓蓋和密封圈之間的角度差,密封圈受到壓緊力后,開(kāi)口適度增大,在徑向方向貼緊閥體和閥座,如果在有介質(zhì)作用力下,V 形開(kāi)口也會(huì)增大,這樣會(huì)貼合更緊,密封效果更好。密封圈與閥座接觸的面做成斜面,便于增大接觸面的密封長(zhǎng)度。為了使閥門(mén)滿足425°C 高溫狀態(tài)的工作要求,密封圈材料選擇編織或增強(qiáng)柔性石墨,碟簧材料選擇60Si2MnA 或Inconel。
圖2 密封圈和密封圈壓蓋
4、預(yù)緊力
碟簧預(yù)緊力必須大于等于密封面必須比壓才可以實(shí)現(xiàn)介質(zhì)在低壓狀態(tài)下不泄漏,假設(shè)密封力完全由介質(zhì)力作用,使得半球體與閥座密封面不泄漏,此時(shí)的介質(zhì)壓力為p,密封面上必須比壓為qMF。密封比壓為qMF時(shí),達(dá)到密封比壓時(shí)的密封力F1和作用在閥座上的介質(zhì)力F2為
5、結(jié)語(yǔ)
進(jìn)口偏心半球閥采用碟簧預(yù)緊自密封的密封副,并將密封圈材料由橡膠改為V 形增強(qiáng)柔性石墨或編織柔性石墨圈,實(shí)現(xiàn)閥門(mén)在低壓狀態(tài)下可靠密封。在0~10MPa 試驗(yàn)壓力作用下,閥門(mén)啟閉力矩小,密封效果好。