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浅谈气动切断阀如何选型

在要求较高的应用场合都会对调节阀提出切断要求,因此切断功能是调节阀的一个重要的使用功能和内在质量指标(对切断等级的划分及标准见相关资料)。在现场使用中,往往会出现调节阀切断不好、泄漏大等故障。除因堵卡、允许压差过小而被顶开等原因造成的泄漏增加外,绝大部分都是由于调节阀的结构缺陷和选型不当造成的。
结构型式的选择
在切断效果方面,角行程阀比直行程阀(如单座阀、套筒阀、闸阀等)结构更简单、密封效果更可靠、更具有优越性。比较有代表性的有三偏心硬密封蝶阀、球阀等。
密封面的选择
1)面对面密封:
常见的柱塞阀芯,其密封面为60°的小锥面,此小锥面的宽度通常在0.5mm~2mm之间,要密封好就必须保证两个锥面良好接触。但事实上,它始终受到加工误差的影响(如同心度、不圆度、倾斜度等),其密封效果不很理想。这类阀的泄漏率通常为10-4,经精密研磨后可达到10-6,可达较高的密封等级。
2)球面密封
利用球面的球面转动与固定的阀定小锥面相切,它们之间为线接触,这就比上述面对面密封效果好。球阀、球面密封蝶阀等就是采用这一思路来制作的,其泄漏率可达10-6~10-8,高性能的三偏心蝶阀可达10-8,甚至为零泄漏。
密封材料的选择
1)软密封
除耐腐蚀的衬里阀门外,一般的软密封阀指阀芯或阀座两者之一采用金属材料(主要为聚四氟乙烯和橡胶等)的密封形式的阀。软密封阀密封效果最佳,但在管道安装、系统的清洗中都有可能留下或多或少不干净的杂物(如焊渣、铁屑等),它们流经调节阀时,容易把软密封阀座或阀芯划伤,使泄漏量增加,密封可靠性差。所以,选择软密封结构必须考虑介质的清洁和投运前严格冲洗管道。
2)硬密封
硬密封再堆焊耐磨合金是气动切断阀的最佳选择。这种方式在考虑密封性的同时也考虑了使用寿命和可靠性,虽然出厂指标只有10-4~10-5,达不到软密封零泄漏的效果,但足以满足严密切断的要求,而且它经久耐用,从经济的角度考虑更合算。
气动切断阀的可靠性
1)软密封,切断效果好,但不适宜用于颗粒介质,一旦划伤,泄漏会急剧增加。因此,条件允许时尽量选用硬密封。"O"型球阀硬密封可达10-5,三偏心蝶阀可达零泄漏。
2)对密封耐磨性的考虑:除选硬密封外,对泄漏要求10-4以上的切断型调节阀,必须堆焊耐磨合金以提高密封的耐磨性、耐冲蚀、耐划伤的能力,提高阀的寿命。
3)对高温介质的切断调节阀在室温下组装的,在高温下工作,温度变化几百度。热膨胀会改变装配时建立的密封比压。过紧,密封面会卡信,运动时会严重檫伤,拉伤;过松,密封压不够,两种情况泄漏都会急剧增加。
解决的最好办法是用弹性阀座来吸收这一变化造成的差异。通常有三种弹性方案:①弹簧式;②薄片式柔性金属环;③刚柔相济的弹性阀座。后者最好,既有柔性克服热膨胀,又有刚度并堆焊耐磨合金来提高耐磨面的可靠性。
4)对含颗粒的冲蚀介质,要考虑阀芯避开高速介质的直接冲蚀。
5)对于硬密封,必须有足够的硬度差,同一硬度材料"互不相让",很容易划伤而引起泄漏。
气动切断阀主要阀型选择
按上所述,气动切断阀的主要阀型如下,选择气动切断阀应综合考虑泄漏率、介质种类、介质温度、流量系数等各种参数和性价比。在如下优选顺序中,先考虑硬密封,再考虑软密封。
1)三偏心金属硬密封蝶阀
2)双偏心球面密封蝶阀
3)球阀
4)偏心旋转阀
5)单座阀
6)套筒阀
7)软密封阀

 

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