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浅谈金属密封蝶阀在低温设备中的应用
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随着工业技术的飞跃发展,对阀门行业提出了更严格的要求,尤其对低温介质中所使用的蝶阀,除了能满足一般阀门所具有的性能之外,更重要的是在低温状态下阀门密封的可靠性,动作的灵活性以及对低温阀门的一些其它特殊要求。 随着工业技术的飞跃发展,对阀门行业提出了更严格的要求,尤其对低温介质中所使用的蝶阀,除了能满足一般阀门所具有的性能之外,更重要的是在低温状态下阀门密封的可靠性,动作的灵活性以及对低温阀门的一些其它特殊要求。
众所周知,蝶阀具有结构紧凑、体积小、重量轻(与相同压力,相同通径的闸阀相比可减轻40%~50%)流体阻力小、启闭迅速等一系列优点。但我国一些低温装置如天燃液化设备、空气分离设备以及变压吸附设备等化工行业所采用的阀门有80%以上是截止阀或闸阀,采用蝶阀的数量很少。分析其原因主要是过的金属密封蝶阀在低温状况下密封性能不良,以及其它一些因结构不合理等原因造成介质内漏和外漏,严重的影响这些低温设备的安全和正常运行,不能满足低温设备的要求。

根据我国低温装置的不断发展,对低温阀门的要求日益增大,为适应市场经济发展的需要,对金属密封蝶阀进行结构上的改进,研制出一种三偏心纯金属高密封性能的蝶阀(图一、现已申报国家专利)无论介质是高温还是低温均能满足其需要。现结合其结构特点,仅对低温性能方面作简单介绍。

一、对低温碟阀密封性能的要求:

低温阀门产生泄漏的原因主要有两种情况,一是内漏;二是外漏。

1) 阀门产生内漏主要原因是密封副在低温状态下产生变形所致。当介质温度下降到使材料产生相变时造成体积变化,使原本研磨精度很高的密封面产生翘曲变形而造成低温密封不良。我们曾对DN250阀门进行低温试验,介质为液氮(-196℃)蝶板材料为1Cr18Ni9Ti(没经过低温处理)发现密封面翘曲变形量达0.12mm左右,这是造成内漏的主要原因。

新研制的蝶阀由平面密封改为锥面密封。阀座是一个斜圆锥椭圆密封面,与嵌装在蝶板上的正圆形弹性密封环组成密封副。密封环可在蝶板槽内径向浮动。当阀门关闭时,弹性密封环首先和椭圆密封面的短轴接触,随着阀杆的转动逐渐将密封环向内推,迫使弹性环再和斜圆锥面的长轴接触,最终导致弹性密封环与椭圆密封面全部接触。它的密封是依靠弹性环产生变形而达到的。因此当阀体或蝶板在低温下产生变形时,都会被弹性密封环来吸收补偿,不会产生泄漏和卡死现象。当阀门打开时这一弹性变形立即消失,在启闭过程中基本没有相对磨擦,故使用寿命长。
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