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釜底放料專用閥
1)預緊彈簧保護結構
2)球體噴焊司太立合金結構
3)閥座堆焊司太立合金結構
4)球體與閥座對研
5)預緊彈簧保護裝置

 

1. 噴料閥的應用范圍及其與普通閥門的區別:

噴料閥主要用于石油、石化或化工行業,該閥門安裝在輸送易結晶介質的管道上作為啟閉件使用。

噴料閥與普通閥門的區別主要在于

1)  噴料閥采用硬密封方式,球體和閥座均堆焊有司太立合金,普通閥門一般采用軟密封結構。

2)  噴料閥具有預緊彈簧保護裝置,普通閥門對彈簧不做保護。

3)  噴料閥的預緊彈簧保護裝置上設有排氣口(兼做壓力試驗檢查口),普通閥門沒有這種結構。

 

2. 結構,連接關系

1)預緊彈簧保護結構

    如上圖所示,噴料閥的預緊彈簧處于兩道O形密封圈的保護之中,介質不會進入預緊彈簧的彈簧孔內部,預緊彈簧不會因介質結晶而被卡死,所以,閥門的密封不會失效。

   排氣螺塞會在裝配完成后旋入閥體,這可以讓裝配過程中殘留在閥體和閥座支承圈之間的空氣順利排出閥門。如果沒有排氣口,在裝配時,當閥座支承圈裝入閥體時,由于支承圈前后都有O形密封圈密封,支承圈與閥體之間殘留的空氣無法排出閥體,隨著支承圈與閥體之間的間隙越來越小,這部分空氣的壓力會越來越高,嚴重時會使裝配無法進行。

   在閥門進行壓力試驗時,向閥門內部注入試壓介質(一般為氮氣),這時可以通過排氣口檢查閥座支承圈的O形密封圈密封是否能實現密封。

2)球體噴焊司太立合金結構

    如上圖所示,噴料閥的球體表面通過超音速噴涂的方式噴焊有司太立合金,噴焊后,經表面加工,噴焊層的厚度不小于75um,可以保證球體的密封面不會被介質的結晶物劃傷。

3)閥座堆焊司太立合金結構

   閥座的密封面處堆焊司太立合金,加工后,堆焊層的厚度不小于3mm,保證閥座的密封面不會被介質的結晶物劃傷。

4)球體與閥座對研

裝配前,將球體和閥座對研,通過研磨,使閥座和球體的密封面幾何尺寸一致,可以保證閥門的密封效果,對中小口徑的噴料閥(DN200mm),可以達到零泄漏。

 

3. 有益效果,以及產生該有益效果的對應結構,原理

1)    密封性能可靠

普通閥門在輸送這類易結晶介質時,其預緊彈簧很容易被介質的結晶物卡死,導致彈簧不能正常工作,閥門的密封隨即失效。噴料閥采用如2.1附圖所示的結構,通過兩道O形密封圈保護噴料閥的預緊彈簧,使閥門的預緊彈簧可以不受介質結晶物的影響正常工作,保證閥門的密封性能可靠。

2)    使用壽命長,維修成本低

普通閥門采用軟密封形式,閥座為聚四氟乙烯等高分子材料,當輸送易結晶介質時,因介質的結晶物堆積在密封面上,軟閥座很快會被破壞,嚴重時球體的表面也會被劃傷。隨著密封面的損壞,閥門密封失效,因此,普通閥門在這種工況下,使用壽命極短,并且,球體表面被劃傷后,其維修成本也較高。

噴料閥采用硬密封結構,球體和閥座表面都有司太立合金層,司太立合金耐磨、耐腐蝕、強度較高,所以閥門的使用壽命比普通閥門長很多。同時,在堆焊時保證球體硬度大于閥座硬度(兩者硬度差在HRC5之內),由于閥座硬度更低,當閥門損壞時,閥座會先被破壞,維修時,只需更換閥座,降低了閥門的維修成本。

噴料閥采用上游密封結構,在介質的壓力和預緊彈簧的預緊力共同作用下,閥門在進口端即可實現密封。這樣的結構可以保證不管閥門是處于開啟還是關閉狀態,其中腔都可以和輸送介質的主管道隔離,因此,在閥門中腔可以加裝一個排污閥,必要時,可利用此排污閥將中腔的雜物排出閥門,還可以在此接口處通入加熱蒸汽,將閥門中腔的結晶物融化后排出閥門。這種結構可以有效地延長閥門使用壽命。

3)    安全性高

由于噴料閥有一個和主管道隔離開的中腔,當中腔的壓力異常升高時,如果不能及時泄壓,會帶來安全隱患。

如上圖所示,當中腔介質壓力異常上升時,因閥座支承圈大小頭之間存在面積差,在活塞效應的作用下,介質壓力推動閥座支承圈壓縮預緊彈簧,閥座的密封面離開球體,介質通過密封面間的間隙流向下游管道,中腔的壓力下降。當中腔壓力下降至正常范圍時,預緊彈簧推動閥座支承圈,閥座和球體間重新形成密封,這種結構保證了閥門的安全使用。

 

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