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卫生级阀门低温阀门的特殊结构归纳总结

发布时间:2015-09-14热度:0
卫生级阀门低温阀门的特殊结构归纳总结 卫生级阀门低温阀门主要有闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、止回阀等型式,其主要结构与一般阀门大致相同。 (1)阀体 阀体应能充分承受温度变化而引起的膨胀、收缩。而且阀座部位的结构不会因温度变化而产生永久变形。 (2)阀盖 采用长颈阀盖结构,如图4 - 255所示。其目的在于能起保护填料函的功能。因为填料函的密封性是低温阀的关键之一。该处......

 卫生级阀门低温阀门的特殊结构归纳总结

 

    卫生级阀门低温阀门主要有闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、止回阀等型式,其主要结构与一般阀门大致相同。

    (1)阀体

    阀体应能充分承受温度变化而引起的膨胀、收缩。而且阀座部位的结构不会因温度变化而产生永久变形。

    (2)阀盖

    采用长颈阀盖结构,如图4 - 255所示。其目的在于能起保护填料函的功能。因为填料函的密封性是低温阀的关键之一。该处如有泄漏。将降低保冷效果,导致液化气体气化。这是因为在低温状态下随着温度的降低,填料弹性逐渐消失,防漏性能随之下降,由于介质渗漏造成填料与阀杆处结冰,影响阀杆正常操作,同时也会因阀杆上下移动而将填料划伤,引起严重泄漏。所以卫生级阀门低温阀门必须采用长颈阀盖结构形式。此外,长颈结构还便于缠绕保冷材料,防止冷能损失。

长颈阀盖的颈长是按材料的导热系数、导热面积及表面散热系数等因素来决定的。同时也要满足保冷层厚度的需要。颈长可用实验方法求得,表是考虑到标准卫生级阀门低温阀门使用温度和保冷材料的厚度而设计的长颈阀盖的颈部长度。

(3)阀瓣

闸阀采用挠性闸板或开式闸板;截止阀的平阀座及针形阀,采用塞子形的阀瓣。这些结构形式不论温度如何变化,均能保持可靠的密封。

(4)阀杆

阀杆需镀铬、镀镍磷或经氮化处理,以提高阀杆表面硬度,防止阀杆与填料、填料压套(压盖)相互咬死,损坏密封填料,造成填料函泄漏。

(5)垫片

垫片选用要考虑垫片材料的低温性能,如压缩回弹性、预紧力、紧固压力分布以及应力松弛特性等。

(6)填料函及填料

填料函不能与低温段直接接触,而设在长颈阀盖顶端,使填料函处于离低温较远的位置,在0℃以上的温度环境下工作。这样,提高了填料函的密封效果。在泄漏时,或当低温流体直接接触填料造成密封效果下降时,可以从填料函中间加入润滑脂形成油封填料结构。但也有的采用一般阀门填料函结构和阀杆能自紧的二重填料函结构等其他型式。

    (7)上密封

    低温阀都设上密封座结构,上密封面要堆焊钻铬钨硬质合金,精加工后研磨。

    (8)阀座、阀瓣(闸板)密封面

    低温阀的关闭件采用钻铬钨硬质合金堆焊结构。软密封结构由于聚四氟乙烯膨胀

系数大,低温变脆,所以仅适用于温度高于一70℃的低温阀,但聚三氟乙烯可用于-162℃的低温阀。

    (9)中法兰螺栓

    1)螺栓应有足够的强度,这是因为螺栓在反复载荷下工作,常会因疲劳而产生断裂。

    2)因螺栓在螺纹根部易引起应力集中,所以最好采用全螺纹结构的螺栓。

    3)拧紧螺栓的预紧力大小不均匀时,易产生疲劳破坏,所以最好用力矩扳手来拧紧螺栓。

    (10)保冷

    又称隔温板,如图4 - 255 a所示,是一块焊在填料函下部长颈部分的圆形板。其主要作用一是支持保温材料,二是提高保温效果。

    (11)预防异常升压的措施

    阀门关闭后,阀腔内会残留一些液体。随着时间的增加,这些残留在阀腔里的液体会渐渐吸收大气中的热量,回升到常温并重新气化。气化后,其体积激剧膨胀,约增加600倍之多,因而产生极高的压力,并作用于阀体内部。这种情况称为异常升压,这是卫生级阀门低温阀门特有的现象。例如,液化天然气在-162℃时压力为0.2 ~0.4MPa,当温度回升到20℃时,压力增加到29.3 MPa。发生异常升压现象时,会使闸板紧压在阀座上,导致闸板不能开启。这时,高压会将中法兰垫片冲出或冲坏填料;也可能引起阀体、阀盖变形,使阀座密封性显著下降;甚至阀盖破裂,造成严重事故。

    为防止异常升压现象发生,一般卫生级阀门低温阀门在结构上采用以下措施:

    1)设置泄压孔,又称压力平衡孔或排气孔,即在弹性闸板或双闸板进口侧钻一小孔,作为阀体内腔和进口侧的压力平衡孔。如图4 - 257所示。当阀腔压力升高时,气体可以通过小孔排出。这种方法比较简单,目前己被广泛采用。

    采用泄压孔防止异常升压,在阀体设计时,应有指示流体流向的箭头;安装时,要注意泄压孔的位置,保证泄压孔通向介质进口的一侧,泄压孔开设在闸板上时,更要注意。

    泄压孔开设的位置视阀门结构而定,有的在阀体上,如图4 -257a所示;有的在闸板上,如图4 -257b,c所示。

    2)卫生级阀门上设置引出管或安装安全阀以排出异常高压。一般是在阀盖上装一只安全阀。当压力升高到某一定值时,安全阀开启,排放出异常高压,保证阀体安全。也可在阀体下部安装排气阀,将阀体中腔内的残液排尽,以预防异常升压的发生。

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