低温蝶阀的应用

2022-03-06 12:54:20 点击量:

随着工业技术的飞跃发展，对阀门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蝶阀密封的可靠性，动作的灵活性以及对低温阀门的一些其它特殊要求。现结合其结构特点，对低温性能方面作简单介绍。

对低温蝶阀密封性能的要求：
低温蝶阀产生泄漏的原因主要有两种情况，一是内漏；二是外漏。
1 、蝶阀的内漏：
阀门产生内漏主要原因是密封副在低温状态下产生变形。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。而如果将蝶阀的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。
2 、蝶阀的外漏：
其一是阀门与管路采用法兰连接方式时，由于连接垫料、连接螺栓、以及连接件在低温下材料之间收缩不同步生松弛而导至泄漏。因此我们把阀体与管路的连接方式由法兰连接改为焊接结构，避免了低温泄漏。其二是阀杆与填料处的泄漏。一般多数阀门的填料采用 F4 ，因为它的自滑性能好、摩擦系数小（对钢的摩擦系数 f=0.05 ～ 0.1) ，又具有独特的化学稳定性，因此得到广泛应用。但F4 也有不足之处，一是冷流倾向大；二是线膨胀系数大，在低温下产生冷缩导致渗漏，造成阀杆处大量结冰，至使阀门开启失灵。为此研制的低温蝶阀采用自缩密封结构即利用 F4 膨胀系数大的特点，通过予留的间隙达到常温、低温都可以密封的目的。

低温蝶阀阀体、阀杆轴衬的设计要求：
1、低温阀门壳体结构形状。材料选择的正确与否对阀门能否正常可靠工作有着极其重要的意义，蝶阀的结构特点与截止阀、闸阀相比，不但避免了因形状不规则，壳体壁厚不均匀，在低温下产生的冷缩，温差应力所引起的变形，而且由于蝶阀体积小，阀体形状左右基本是对称的，因而热容量小；予冷量消耗也小；形状规则又便于对阀门的保冷措施。
2 、阀杆衬套的选择：有些低温蝶阀在运行当中，阀门的转动部位粘滞，咬合现象时有发生，主要原因是：配对材料选择不合理，予留冷间隙过小，以及加工精度不高等原因所致。在研制低温阀门时，采取了一系列措施，防止出现以上现象。对阀杆上、下轴衬选用了具有摩擦系数小及自润滑性能的 SF-1 型复合轴承，这样可以适用于低温阀门的一些特殊需要。金属密封型蝶阀具有的特点是一些普通阀门所不具备的，尤其是流阻小、密封可靠、启闭迅速、使用寿命长等。三偏心金属密封蝶阀是靠弹性环的变形而达到密封，因而不需要借助介质作用力，故可做双向密封用。

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