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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:杭州藍諾閥門【原创】

              在現代工業控制系統中,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,絕大部分都是由于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,由于當時較盛行套筒閥,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,使其演變成非常復雜的結構。于是,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“心臟”內作如此復雜的改動,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、加粗閥桿即可。這種通過外部來解決的辦法顯然比通過內部的復雜改進要容易得多,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,于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、密封面的選擇


             。1)面對面密封:


              常見的柱塞閥芯,其密封面為60℃的小錐面,閥座也是60℃的小錐面,此小錐面的寬度通常在0.5mm~2mm之間,要密封好就必須保證兩個錐面良好接觸。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,只能達到較好的密封等級。


             。2)球面密封:


              利用閥芯的球面轉動與固定的閥座小錐面相切,它們之間為線接觸,這就比上述面對面密封的效果好。華林公司推出的全功能超輕型閥、球面密封蝶閥等就是采用這一思路來制作的,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


              除耐腐蝕的襯里閥門外,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、系統的清洗中都有可能留下或多或少不干凈的雜物(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沖洗管道。


             。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,雖然出廠指標只有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,但不適宜用于含顆粒介質,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、耐沖蝕、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,密封面會卡住,運動時會嚴重擦傷,拉傷;過松,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。后者最好,即有柔性克服熱膨脹,又有剛度并堆耐磨合金來提高耐磨面的可靠性。


             。4)對含顆粒的沖蝕介質,要考慮閥芯避讓開高速介質的直接沖蝕。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,應選后二種閥。


             。5)對于硬密封,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、流量系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)雙偏心球面密封蝶閥


             。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


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