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保温球阀的技术改进
点击次数:451 来源网站:http://www.wtfm.cc 发布时间:2019-09-14

    随着国内工业的不断发展,对管线上使用的保温球阀的需求也随之增加,对保温球阀的要求也越来越高,用户选用保温球阀时,特别关注该阀有没有具有良好的密封性能以阻止介质的泄漏。由于进口保温球阀的可靠性较好,因此用户对重要部位多采用进口保温球阀,但是进口保温球阀价格昂贵,交货周期较长,售后服务不方便,严重影响整套管线的运作。为了减少管线费用,实现保温球阀的国产化,国内厂家也不断在国产保温球阀的质量上、密封可靠性上精益求精,力求代替进口保温球阀。本文就针对保温球阀在耐高温问题上进行分析并提出改进措施。

    1 提出问题

    目前现有技术领域中的保温球阀也称夹套球阀,是在球阀的基础上焊装金属夹套,夹套与阀体之间构成保温通道,通道内注入蒸汽或其他保温介质,确保阀内介质能够正常工作。保温球阀具有良好的保温特性,且阀门的通径与管径一致,同时又能有效地降低管路中介质热量损失。主要用于石油、化工、冶金、制药、食品等各类系统中,以输送常温下会凝固的高粘度介质。

    因受阀门密封结构及其相对应的密封材料的制约,其使用的温度小于200℃。而且长时间在200℃的工况下使用,寿命较短。虽然阀座方面可选用短时间能耐300℃的高强度石墨材料,但阀门中还有许多需要密封的部位仍无法在高温场合下密封,特别是径向密封方面,高强度石墨材料不适宜做径向密封。通常的保温球阀径向密封是采用O形圈密封结构,这样整台阀门的使用温度直接受到O形圈使用温度的制约,目前保温球阀上使用的O形圈是氟橡胶,而氟橡胶的使用温度在200℃以内,且不能长期在这极限温度内使用。远远不能满足市场中许多介质的要求,如工况介质为松香时,其要求保温球阀的使用温度为300℃,这样才有利于松香介质获得较为理想的流动性,传统中用O形圈作为密封零件时,就无法满足其要求。

    2 改进措施

    根据保温球阀存在的问题,确定对保温球阀的密封材料和结构进行改进。

    (1)首先对图 1 在支承圈与阀体之间,通常采用O形圈作径向密封的结构进行改进,取消采用O形圈的密封结构,在图 2 支承圈上直接加工出台阶结构使支承圈与阀体之间组成密封腔.在密封腔内装上耐高温的柔性石墨材料的密封圈,在密封圈后面加装一个带锥截面的垫圈,垫圈后面装上专用结构的螺塞,这样通过旋紧螺塞,螺塞将力传递给垫圈,垫圈的锥截面将挤压密封圈,密封圈产生变形,使其在径向内外贴紧支承圈和阀体,从而使保温球阀在径向获得耐高温的密封结构,同时,通过旋紧螺塞,使球体与阀座之间产生预紧密封力,使其获得密封。

保温球阀的技术改进.png保温球阀的技术改进1.png

    (2)在阀座密封结构上亦做出相应的改进,采用镶入式结构,将阀体及支承圈挖出凹槽,凹槽底端装入密封性能优越且耐高温的柔性石墨,既能起到阀座底端的密封作用,又能起到各密封副之间因热胀冷缩的补偿作用。在柔性石墨上面装上耐高温的金属阀座,使用温度可提高到425℃以内长时间使用,从而解决了保温球阀不能在200℃以上长时间使用的局面。并且还可根据实际工况的要求选用不同材质的阀座。

    (3)在图 1 中起排泄作用的底端接管与堵头是螺纹连接,当温度升高时,螺纹部分的密封很难保证,决定取消堵头,在图 2 中与底端接管连接的堵头换上台阶式排污堵头,连接端用缠绕垫进行密封,确保底端的密封可靠性。

    3 结语

    通过改进保温球阀的密封结构,密封性能优良,特别是改进后的柔性石墨代替了O形圈,在温度≤425℃的工况上得到广泛使用。随着国内工业水平的发展和技术进步,其性能将不断提高,应用范围将不断扩大。保温球阀是根据市场需求而改进设计制造的,该阀门具有整体结构紧凑、操作方便、密封可靠和寿命长等特点,目前该保温球阀在用户使用工况中运行良好,各项性能指标均达到设计要求。对容易凝固、高粘度的液体介质具有优良的性能,特别适用于松香之类的稠质介质。

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