金属密封耐磨损球阀的研究与设计
随着科学技术的发展以及现代工业的需求,金属密封球阀在输送特殊介质的工况中( 如纸浆、水煤浆和硅粉等含有固体颗粒的混合液) 得到越来越广泛的应用。根据工况要求,研制了金属密封耐磨损球阀。
随着科学技术的发展以及现代工业的需求,金属密封球阀在输送特殊介质的工况中( 如纸浆、水煤浆和硅粉等含有固体颗粒的混合液) 得到越来越广泛的应用。根据工况要求,研制了金属密封耐磨损球阀。
球阀是由旋塞阀演变而来的,它的启闭件为一个球体,利用球体饶阀杆的轴线旋转 9 0°,实现开启和关闭阀门的目的。 球阀在管路上主要是用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成 V形开口的球阀,还具有良好的流量调节功能。
球阀不仅机构简单、密封性好,而且在一定公称尺寸范围内具有体积小、重量轻、材料消耗少、是近十几年来发展最快的阀门品种之一。球阀的使用非常广泛,使用品种和数量仍在不断广大,并向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节性能及一阀多功能方向发展。其可靠性及其他性能指标均达到较高水平。随着球阀的发展,在可以预见的段时间内,特别是在石油与天然气输送管线、炼油裂化裂解装置、海洋石油、煤直接液化油、气装置上以及核工业方面将有更广泛的应用。
球阀的优点如下: ? 具有最低流阻; ‚ 因在工作时不会被卡住;(在无润滑剂时)故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中; ƒ 在较高的工作压力和较高的工作温度范围内,能实现完全密封; ④ 可实现快速启闭,某些机构的球阀,其启闭时间仅为0.5-1s,以保证能用于实验台的自动化系统中,快速启闭球阀时,操作无冲击; ⑤ 球阀关闭件能在边界上自动定位; ⑥ 双向密封,密封可靠; ⑦ 在全开和全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会对密封面侵蚀。 ⑧ 体腔内的介质压力一旦搞过壳体材质在38 ℃ 时额定压力的1.33倍时,可自动泄放到出口管路或进口管路; ⑨ 可设计成具有防火密封功能; ⑩ 具有防静电功能;11.设计成V形开口球体的球阀,具有良好的流量调节功能,12.机构紧凑、质量轻,可以认为是用于低温介质系统最合理的阀门机构;13.阀体对称,尤其是焊接阀体机构,能很好的承受来自管道的应力;14.关闭件能承受关闭时的高压差;15.全焊接球体球阀,可以直接埋于地下,使阀门的内件不受侵蚀,最高使用寿命可达40年,是石油、天然气、输送管线最理想的阀门。
由于球阀有上述优点,所以使用范围广:1.公称尺寸从DN8-DN1600;2.公称压力从真空到PN420(CL2500);3.工作温度从-204-+816 ℃ .
球阀最主要的发展密封材料就是聚四氟乙烯(PTFE),它几乎对所以化学物质都是惰性的,且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、使用温度范围广及密封性能优良的综合特点。但聚四氟乙烯的物理特性有较高的膨胀系数,对冷流的敏感性和不良的热传导性,要求阀座的密封面设计必须围绕这些特性进行。阀座的密封材料,聚四氟乙烯族和填料聚四氟乙烯、尼龙及其它材料,当密封材料变硬时密封的可靠性就受到破坏,特别是低压差的情况下。此外,像丁晴橡胶这样的合成橡胶,也可以用作阀座材料,但它所适应的介质和使用温度范围要受到限制,另外,无润滑情况下使用合成橡胶容易卡住球体。
为了满足高温、高压、强冲刷、介质带悬浮颗粒、长寿命工况的使用要求,近年来金属密封球阀得到很大的发展。用于调节流量的V形球阀也有很快的发展。尤其在工业发达国家,球阀的机构在不断改进,如应用在石油、天然气输送管线上的支承板固定球机构的全焊球阀;高温球阀;V形开口调节球阀;金属密封上装式球阀等,从而使球阀的技术达到一个全新的水平。
1.浮动球球阀
这种球阀的球体是浮动的,由两个阀座支承,在介质压力的作用下,球体本身能产生一定量的移位,并紧紧压在出口端的阀座阀门圈上,保证出口端密封;如果标准要求为进口端密封,就要设计成带活动套筒的阀座,阀座背面有预紧弹簧的浮动球球阀。浮动球球阀根据阀体的机构形式分为一体式浮动球球阀(球阀只有一个阀体)如图2-15所示;两体式浮动球球阀(阀体又作左、右两体构成)如图2-16所示;带活动套筒阀座的浮动球球阀,如图2-17所示。
浮动球球阀的机构简单,密封性能好。由于阀体所承受的工作介质压力全部传给了出口端阀座密封圈,密封比亚不易控制,因此,这种机构的球阀只适用于水中、低压阀门。
浮动球球阀的缺点是:组装时预紧力不易控制,而且需要用不同厚度的垫片来调整,组装困难,制造精度要求高,同时操作力矩也较大。
Velan推出了新型Securaseal R系列铸造金属密封球阀。新型R系列铸造产品系列利用了公司擅长的严苛工况设计技术,非常适用于流体浆料及高温场合应用。
煤气化装置的仪表选型关系到整个煤化工装置是否能长期、有效和稳健地运行。气化装置由于其高温、高压、纯氧及富含颗粒高磨损等特点,成为仪表选型的重点和难点。其中水煤浆气化工艺中的锁渣阀、黑/灰水阀、煤浆流量计和高温热电偶,以及干粉气化工艺中的煤锁斗阀、灰锁斗阀、煤粉流量计和所有气化工艺中均有的氧阀、合成气放空阀等均是仪表选型的重中之重,也是煤化工装置中仪表选型的核心关注点。
概述 汽轮机疏水系统按压力分高压疏水、中压疏水和低压疏水。主要有:汽轮机本体疏水;主、再热蒸汽进汽管道疏水;高中压主汽门、调门疏水;抽汽管道疏水;门杆漏汽及轴封系统疏水;小机供汽管道疏水;其他辅助系统的疏放水。其中高压疏水系统中常用的疏水阀有Y型截止阀和金属密封球阀,其工况参数根据汽轮机参数不同有较大区别,温度最高可达610℃,压力最高在30MPa以上。本文主要介绍一种用于高温高压工况下使用的疏水球阀。
随着科学技术的发展以及现代工业的需求,金属密封球阀在输送特殊介质的工况中( 如纸浆、水煤浆和硅粉等含有固体颗粒的混合液) 得到越来越广泛的应用。根据工况要求,研制了金属密封耐磨损球阀。
球阀是由旋塞阀演变而来的,它的启闭件为一个球体,利用球体饶阀杆的轴线旋转 9 0°,实现开启和关闭阀门的目的。 球阀在管路上主要是用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成 V形开口的球阀,还具有良好的流量调节功能。
球阀不仅机构简单、密封性好,而且在一定公称尺寸范围内具有体积小、重量轻、材料消耗少、是近十几年来发展最快的阀门品种之一。球阀的使用非常广泛,使用品种和数量仍在不断广大,并向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节性能及一阀多功能方向发展。其可靠性及其他性能指标均达到较高水平。随着球阀的发展,在可以预见的段时间内,特别是在石油与天然气输送管线、炼油裂化裂解装置、海洋石油、煤直接液化油、气装置上以及核工业方面将有更广泛的应用。
球阀的优点如下: ? 具有最低流阻; ‚ 因在工作时不会被卡住;(在无润滑剂时)故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中; ƒ 在较高的工作压力和较高的工作温度范围内,能实现完全密封; ④ 可实现快速启闭,某些机构的球阀,其启闭时间仅为0.5-1s,以保证能用于实验台的自动化系统中,快速启闭球阀时,操作无冲击; ⑤ 球阀关闭件能在边界上自动定位; ⑥ 双向密封,密封可靠; ⑦ 在全开和全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会对密封面侵蚀。 ⑧ 体腔内的介质压力一旦搞过壳体材质在38 ℃ 时额定压力的1.33倍时,可自动泄放到出口管路或进口管路; ⑨ 可设计成具有防火密封功能; ⑩ 具有防静电功能;11.设计成V形开口球体的球阀,具有良好的流量调节功能,12.机构紧凑、质量轻,可以认为是用于低温介质系统最合理的阀门机构;13.阀体对称,尤其是焊接阀体机构,能很好的承受来自管道的应力;14.关闭件能承受关闭时的高压差;15.全焊接球体球阀,可以直接埋于地下,使阀门的内件不受侵蚀,最高使用寿命可达40年,是石油、天然气、输送管线最理想的阀门。
由于球阀有上述优点,所以使用范围广:1.公称尺寸从DN8-DN1600;2.公称压力从真空到PN420(CL2500);3.工作温度从-204-+816 ℃ .
球阀最主要的发展密封材料就是聚四氟乙烯(PTFE),它几乎对所以化学物质都是惰性的,且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、使用温度范围广及密封性能优良的综合特点。但聚四氟乙烯的物理特性有较高的膨胀系数,对冷流的敏感性和不良的热传导性,要求阀座的密封面设计必须围绕这些特性进行。阀座的密封材料,聚四氟乙烯族和填料聚四氟乙烯、尼龙及其它材料,当密封材料变硬时密封的可靠性就受到破坏,特别是低压差的情况下。此外,像丁晴橡胶这样的合成橡胶,也可以用作阀座材料,但它所适应的介质和使用温度范围要受到限制,另外,无润滑情况下使用合成橡胶容易卡住球体。
为了满足高温、高压、强冲刷、介质带悬浮颗粒、长寿命工况的使用要求,近年来金属密封球阀得到很大的发展。用于调节流量的V形球阀也有很快的发展。尤其在工业发达国家,球阀的机构在不断改进,如应用在石油、天然气输送管线上的支承板固定球机构的全焊球阀;高温球阀;V形开口调节球阀;金属密封上装式球阀等,从而使球阀的技术达到一个全新的水平。
1.浮动球球阀
这种球阀的球体是浮动的,由两个阀座支承,在介质压力的作用下,球体本身能产生一定量的移位,并紧紧压在出口端的阀座阀门圈上,保证出口端密封;如果标准要求为进口端密封,就要设计成带活动套筒的阀座,阀座背面有预紧弹簧的浮动球球阀。浮动球球阀根据阀体的机构形式分为一体式浮动球球阀(球阀只有一个阀体)如图2-15所示;两体式浮动球球阀(阀体又作左、右两体构成)如图2-16所示;带活动套筒阀座的浮动球球阀,如图2-17所示。
浮动球球阀的机构简单,密封性能好。由于阀体所承受的工作介质压力全部传给了出口端阀座密封圈,密封比亚不易控制,因此,这种机构的球阀只适用于水中、低压阀门。
浮动球球阀的缺点是:组装时预紧力不易控制,而且需要用不同厚度的垫片来调整,组装困难,制造精度要求高,同时操作力矩也较大。
介绍了水煤浆加压气化装置用锁渣阀的结构及性能特点,分析了在设计过程中所遇到的技术难点及相关解决方案,阐述了密封面材料配对形式的选择及机加工工艺的特殊要求。
引言 煤直接液化装置上用的金属密封球阀,其严苛工况对密封面粗糙度和平面度提出更高的要求,采用传统的研磨工艺,加工后的零件表面粗糙度只达到Ra0.4,无法免租超精密封技术要求,超精研磨工艺研究成为一个重要课题。