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什么是旋塞阀?旋塞阀的原理。
点击次数:866 来源网站:http://www.wtfm.cc/ 发布时间:2012-12-25

一、概述

旋塞阀的结构简单,开关迅速,流体阻力小,角行程操作快。在事故等紧急状态下,能快速连通或切断管路。与闸阀、截止阀相比,操作更灵活,开关更迅速。旋塞阀是用带通孔的塞体作为启闭件,塞体随阀杆转动,以实现启闭动作。小型无填料的旋塞阀又称为“考克”。旋塞阀的塞体多为圆锥体(也有圆柱体),与阀体的圆锥孔面配合组成密封副。

二、软密封旋塞阀

软密封旋塞阀常用于腐蚀性、剧毒及高危害介质等苛刻环境,严格禁泄漏的场合,以及阀门材料不会对介质形成污染的场合。阀体可根据工作介质选用碳钢、合金钢及不锈钢材料。

•可根据使用温度和工作介质采用 F4、F46、PVDF、PP、PO、PE 等自润滑材料衬套,润滑好,在整个工作过程中密封副摩擦系数小,塞体运转灵活,使用寿命长。
•阀体进出口端窗口设计及双道沟槽密封环结构,旋塞在旋转过程中,其密封副间的密封比压在逐渐变化,直至到达全开或全关位置时,产生足够的密封比压,密封副达到零泄漏。
•双道沟槽密封环既可以使衬套稳固在阀体内不产生位移,又可吸收由于温差变化引起衬套产生的微量变形,同时衬套与旋塞之间产生有力的摩擦,具有自动清洁作用,提高了密封面的使用寿命。
•柱塞顶部独特的反唇式密封设计,采用一个软密封材料膜片和金属膜片与调整垫片组合既可以调整密封面间的密封比压,使塞子转动灵活,又可以保证进,出口端和中法兰连接端的密封。
•适合用于高冲刷性的气固、液固相介质。如 PVC、尿素、本酐、烧碱生产装置中,或对外泄漏要求高介质,如 HF、光气等。
•介质可双向流动,安装方向不受限制,实现在线维修,使用更方便。
•独特的设计可防止静电,安全防火,使用安全。
三、油润滑硬密封旋塞阀

油润滑硬密封旋塞阀可分为常规油润滑旋塞阀和压力平衡式旋塞阀。特制的润滑脂从塞体顶部注入阀体锥孔与塞体之间,形成油膜以减小阀门启闭力矩,提高密封性和使用寿命。其工作压力可达 64MPa,最高工作温度可达 325 度,最大口径可达 600mm。

1、常规油润滑旋塞阀

•常规硬密封旋塞阀,旋塞锥体的安装方式为正装。为了减少阀体和旋塞密封面的摩擦力,阀门一般采用密封油脂润滑阀座的密封结构。从高压油咀注入的高压密封油,在旋塞周围形成高压密封环,即阀体和旋塞锥体密封面之间有一层油膜,既能封闭又能润滑,启闭容易。
•为了进一步减少旋塞阀的启闭力拒,通常采用减少旋塞直径的方法,故旋塞阀通常采用矩形流道,此方法在减少旋塞阀启闭力矩的同时,增大了旋塞阀的流体阻力。
•旋塞锥体密封部位堆焊 STL 合金材料或者采用表面硬化技术,增强密封面的耐磨损和抗腐蚀能力,使用寿命长。
•旋塞锥体的表面精磨至镜面,和阀体的密封面研磨,具有更低的启闭力矩。
2、压力平衡式旋塞阀

为了减少常规硬密封旋塞阀的力矩,常采用压力平衡式旋塞阀。压力平衡式旋塞阀除具有常规油润滑旋塞阀的特点外,还有下列特点:

•压力平衡式旋塞阀的旋塞锥体的安装方式为倒装。旋塞锥体的上部有一止回阀。在阀门关闭时,由于旋塞锥体上下截面积差,注入的高压密封油使塞体受到向上的提升力,使塞体和阀门的密封面能更好的密封。
•在阀门开启瞬间,阀体下腔的压力与管道的介质压力平衡,上腔的高压密封油使塞体受到向下的推力,而使旋塞锥体与阀体密封面间出现微小间隙,旋转塞体时的力矩将有效减少。也可保护密封副。
•在高温工况下,旋塞的热膨胀可通过其升降来吸收,避免密封副楔死。
油润滑硬密封旋塞阀,虽然采用油润滑能适当减少启闭力矩,但却可能对介质形成污染。因此针对实际工况选择密封润滑油。

四、提升式旋塞阀

提升式旋塞阀有多种结构形式,提升式旋塞阀按密封面的材料分为软密封和硬密封两种。其基本原理时为开启时使旋塞上升,旋塞再转动 90 度到阀门全开过程能减少与阀体密封面的摩擦力;关闭阀门时使旋塞转动 90 度至关闭位置后再下降与阀体密封面接触达到密封。

1、双密封提升式旋塞阀

双密封提升式旋塞阀为软密封结构。旋塞体为三块板组合而成圆柱形塞体,两侧的板上镶嵌橡胶密封面,中间为圆柱形楔塞。

开启阀门时传动机构使旋塞上升,带动两侧板收拢,使组合塞体和阀门密封面脱离后,再带动塞体旋转 90 度到阀门全开位置。

关闭阀门时传动机构使组合塞体转动 90 度至关闭位置后,再推动塞体下降,两侧板与阀体底部接触后不再下移,中间楔塞继续下降,通过斜面的推动两侧板相进出口端移动,使侧板的软密封面与阀体密封面接触后受到压缩而达到密封。

双密封提升式旋塞阀具有双阻塞和排放功能,阀门上设有压力平衡装置,以防系统异常升压,并能减少阀门启闭瞬间的阻力。由于密封圈被压缩后金属面相互接触,阀门具有防火功能。阀门的维护十分方便,可在不把阀体从管线拆卸的情况下,通过拆卸阀体底部的端盖就能把两侧板从阀体中取出更换。因此也被广泛应用于石油、天然气、冶金矿山、煤气工程、轻工纺织、船舶码头、食品以及环保水处理等各行业作调节、启闭管线流体之用。

2、硬密封提升式旋塞阀

金属硬密封提升式旋塞阀两侧阀座密封面均可密封,阀门的使用不受介质流向的限制。金属硬密封体提升式旋塞阀关闭时,可通过手轮和阀杆对阀座密封面加压,通过加大密封比压,可使旋塞阀具有更好的密封性能。阀座密封面凸起,便于密封面清洗,密封面不易积存结晶介质,或固体颗粒。固常用于化工装置的高温场合。硬密封提升式旋塞阀的结构有多种,常见有两种:

A.手轮手柄式提升式旋塞阀,工作原理为:上升,使旋塞和阀门全打开。关闭时先转动手柄使旋塞转动90度至关闭位置,再转动传动装置手轮使旋塞下降达到密封。

阀门再启闭过程中旋塞与阀座相脱离,故阀门的启闭非常轻松,而且密封面在开启或关闭过程中不易擦伤,阀门使用寿命长。但采用手柄驱动力矩小,因此使用阀门的公称尺寸通常不大。手轮手柄提升式旋塞阀结构紧凑,体积小,流体阻力小。

B.机械十字架传动提升式旋塞阀,工作原理为:开启阀门时传动装置转动阀杆的螺纹使旋塞体上升。旋塞和阀体密封面脱离后再驱动旋塞转动 90 度到阀门全打开。关闭时传动装置使旋塞先转动90度至关闭位置后,旋塞不再转动,驱动力转动螺纹后使旋塞下降,与阀体密封面接触达到密封。
 

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