高溫蝶閥工作原理、特性、用途應用范圍
欄目：公司動態 發布時間：2021-08-12
高溫蝶閥是引進國外先進技術，結合國內制造技術開發的新一代高溫蝶閥。
高溫蝶閥是引進國外先進技術，結合國內制造技術開發的新一代高溫蝶閥。 高溫蝶閥廣泛應用于冶金、建材、化工、發電廠、玻璃等行業的高溫氣體管道，作為調節或切斷高溫氣體介質流動的裝置，高溫蝶閥可以與各種執行器組合構成不同性能的設備。
高溫蝶閥簡介
新型高壽命高溫蝶閥的特點和蝶閥在使用中存在問題，目前高溫蝶閥作為實現管路系統開閉和流量控制的部件之一，在石油、化工、冶金、水電等多個領域得到了極其廣泛的應用。 在已知的蝶閥技術中，其密封形式多采用密封結構，密封材料為橡膠、聚四氟乙烯等。 由于結構特點的限制，適應高溫、高壓及耐腐蝕、耐磨等行業。 目前比較先進的蝶閥是三偏心金屬硬密封蝶閥，閥芯和閥座為結合構件，閥座密封表層堆焊有耐溫、耐腐蝕合金材料。 多層軟疊式密封圈固定在閥板上。 與以往的蝶閥相比，該蝶閥具有耐高溫、操作輕、開閉無摩擦、關閉時隨著傳動機構轉矩的增大而補償密封、提高蝶閥的密封性能、延長壽命的優點。 但是，該蝶閥在使用中仍然存在以下問題。 一是由于多層軟硬重疊密封固定在閥板上，在閥板始終打開的狀態下，介質對其密封面進行正面清洗，金屬板夾層上的軟密封帶被清洗后，會直接影響密封性能。 二、由于結構條件的限制，該結構不適合制作通徑DN200以下的閥門。 這是因為閥板整體的結構過厚，流動阻力大。 三、根據三偏心結構的原理，閥板的密封面和閥座之間的密封通過執行器的力矩將閥板推壓到閥座上。 正流狀態時，介質的壓力越高，密封按壓越強。 流路介質逆流時，隨著介質壓力的增加，閥板和閥座之間的單位正壓小于介質壓力時，密封開始泄漏。
高溫蝶閥特性
其特征在于，所述閥座密封環在軟t形密封環的兩側由多層不銹鋼片構成。 與閥板閥座的密封面為斜圓錐結構，在閥板斜圓錐表面堆焊耐溫、耐腐蝕合金材料； 調節環固定在壓腳之間的彈簧和壓腳上組裝有調節螺栓的結構。 該結構有效地補償了凸臺和閥體之間的公差帶和閥桿在介質壓力下的彈性變形，解決了閥門雙向更換的介質輸送中存在的密封問題。 由軟t型雙側多層不銹鋼片組成密封環，具有金屬硬密封和軟密封雙重優點，在低溫和高溫的情況下也具有無泄漏的密封性能。 證明了在水池的正流狀態(介質的流動方向和蝶板的旋轉方向相同)下，密封面的壓力是由傳動裝置的力矩和介質的壓力作用于閥板而產生的。 正向介質壓力越高，閥板斜圓錐面與閥座密封面的擠壓越強，密封效果越好。 逆流狀態時，閥板和閥座之間的密封通過驅動裝置的力矩將閥板推壓到閥座上。 隨著介質壓力的增大，當閥板和閥座之間的單位正壓力小于介質壓力時，調節環的彈簧受載荷后蓄積的變形，起到補償閥板和閥座密封面附著力的自動補償作用。 因此，本實用新型不像現有技術那樣在閥板上安裝軟硬多層密封件，而是直接安裝在閥體上，在壓板和閥座中間增設調節環是理想的雙向硬密封方式。 代替閘閥、高溫蝶閥、球形閥分類
高性能蝶閥分類
(1)中心密封蝶閥)2)單偏心密封煤炭閥)3)雙偏心密封蝶閥)4)三偏心密封閥
高溫蝶閥是按密封面材質分類的
)1)軟密封蝶閥。 1 )密封副由非金屬軟質材料對非金屬軟質材料構成。 2 )密封副由金屬硬質材料對非金屬軟質材料構成。 )2)金屬制的硬密封蝶閥。 密封件由金屬硬質材料對金屬硬質材料構成。
高溫蝶閥按密封形式分類
(1)強制密封蝶閥(1)彈性密封蝶閥。 密封比壓是在閥關閉時閥板按壓閥座，通過閥座或閥板的彈性產生2 )外部轉矩來密封蝶閥。 密封比壓通過施加在閥軸上的轉矩)2)給密封蝶閥加注。 密封比壓是由閥座或閥板上的彈性密封元件的加載壓力引起的(3)自動密封蝶閥。 密封比壓由介質的壓力自動產生。
高溫蝶閥按工作壓力分類
)1)真空蝶閥。 工作壓力低于標山大氣歷的蝶閥。 )2)低壓蝶閥。 公稱壓力PN小于1.6MPa的蝶閥。 )3)中壓蝶閥。 公稱壓力PN為2.5--6.4MPa的蝶閥。 )4)高壓盤閥。 公稱壓力PN為10。 0--80.0MPa的蝶閥。 )5)超高壓蝶閥。 公稱壓力PN超過100MPa的蝶閥。
高溫蝶閥按工作溫度分類
)1)高溫蝶閥。 t超過450 的蝶閥(2)中溫盤閥。 120 C小于450 C的蝶閥(3)常溫蝶閥。 小于40C小于t； 120 C的蝶閥(4)低溫蝶閥。 小于100的t小于40 C的蝶閥(e )超低溫蝶閥。 t小于100 C的蝶閥
高溫蝶閥按連接方式分類
(1)蝶閥)2)法蘭蝶閥)3)臂式蝶閥)4)焊接式蝶閥
高溫蝶閥技術
高溫蝶閥用于催化裂化裝置的能量煙氣回收系統，裝置正常操作溫度680 ，最高連續使用溫度720 ，最高超溫800 ，輸送含有催化顆粒的再生煙氣介質。 由于介質對閥的清洗很強，為了防止閥芯的壁厚變薄而失效，在閥芯內大面積堆焊硬質合金，閥芯容易產生變形和裂紋，堆焊的難度變大。 由于系統溫度較高，金屬材料在高溫下機械性能會急劇下降，因此閥門請選擇耐高溫的材料。 為了防止閥門泄漏超標，防止系統煙機不能正常停止，引起重大事故，對閥門密封結構及其零件的加工精度要求很高。 高溫蝶閥的殼體由鋼板和鍛件的法蘭焊接而成。 閥桿是鍛件整體的結構，由外部殼體支撐，通過兩端銷連接使閥桿旋轉。 兩個半圓閥座前后錯開，對稱分布于閥瓣呈，與對稱流線型結構的閥門結合，使閥門具有良好的流通性能。 三組填料密封、密封劑和凈化兩個輔助密封組合而成的高可靠性閥桿密封系統的高溫蝶閥要滿足高溫的要求，必須滿足以下幾個方面的要求。 1、閥體材料閥門設計執行標準為ASMEB16134。 該基準下的壓力-由溫度計計算出的閥在常溫下的壓力等級數為設計基準，從而計算最小壁厚。 在設計過程中，閥體材料也選用了ASME B16134標準中規定的材料，且材料的適用溫度高于閥殼的最高溫度。 調查了大量國內外類似工作情況的閥門設備材料的使用情況，結合高溫材料的使用經驗，選擇了性價比較高的304小時作為閥體材料。 這種材料可以降低蠕變對材料的影響。 2、閥桿材料根據高溫強度推算，奧氏體鋼在704 的高溫條件下，強度下降6415 %以上，如果采用增大閥桿直徑提高強度的方法，將超過閥門結構的要求，因此奧氏體鋼不適合閥桿材料lnconel X - 750為704 的高溫工況，強度下降4113 %，但強度值仍較大(表1 )。 考慮屈服強度和耐久強度計算出的閥桿直徑滿足閥門結構的要求，因此閥桿材料使用lnconel X - 750。 3、閥芯最小壁厚的計算是為了保證閥的壓力邊界完整。 最小壁厚按規則法計算，計算標準為ASME B16134，選擇壓力-溫度額定值時有2種磅級選擇法。 一種選擇標準磅級，計算得到的最小壁厚比較大，安全。 另一種選擇特殊磅級，計算出的最小壁厚小于標準磅級，但無損檢測要求嚴格。 根據高溫工況的設計經驗，選擇了這兩種磅級組合形式。 也就是說，計算最小壁厚的壓力-溫度額定值時，選擇標準磅級，但閥芯的無損檢測要求遵循特殊磅級。 閥門泄漏率要求為最大流量的0167 %，如果泄漏超標，系統的煙機將無法正常停止，從而引起重大事故。 普通煙氣蝶閥閥體通道內沒有閥座，閥門只能調節煙氣介質流量，沒有密封作用(圖2 )。 根據性能要求，大口徑高溫蝶閥設有閥門和閥座密封副，對閥門的流通性能、密封可靠性和啟閉力矩 3三個方面進行了設計研究。 首先，用普通蝶閥設計了密封副(圖3 )。 該型號的密封可靠，閥的旋轉中心和密封面有偏心力矩，啟閉力矩會變大，但經過計算，力矩也在允許范圍內。 該結構的缺點是流通性能差，不能滿足全開截面積的設計要求。 經過反復設計、修改和計算，完成了兩個半圓閥座——對開式閥座的密封副設計。 由于該閥座前后對稱分布閥瓣呈，閥瓣可設計成對稱式流線型結構，使閥具有良好的流通性能，滿足全開截面積的要求和全開Cv值的要求。 由于閥的結構對稱，啟閉力矩很小。
其密封面上可能有什么地方有泄漏，只要合理控制閥和閥座的尺寸精度、形位公差和兩者之間的組裝誤差，就可以將泄漏率控制在合格范圍內。 4、高溫填料使用柔軟性石墨。 空氣中的氧化溫度為450 ，在該溫度下每24小時質量減少1 %。 溫度越高，質量減輕得越多, 氧化現象越嚴重。柔性石墨填料最高使用溫度為650 ℃, 且僅用于非氧化介質。考慮到填料在填料函內處于壓緊密封狀態,只有一部分與空氣接觸, 有資料介紹處于這種狀態的填料使用溫度可達816 ℃。 高溫蝶閥的研制, 主要是解決閥體主體材料的選用、蝶閥密封副結構及閥桿密封結 構的設計等問題, 并通過試驗選取了超高溫填料,為 石化 行業催化裂化裝置系統用閥門的設計和制造。
