波紋管截止閥密封設計方案本發明涉及一種閥門,具體涉及一種波紋管密封的截止閥。開關無摩擦,密封不易磨損,啟閉力矩小。這種截止閥采用*的波紋管密封設計,從而*消除了閥桿填料密封泄漏的問題,滿足的泄漏等級要求。波紋管截止閥的零泄漏特性改善了設備的安全性,節約大量能源,減少了維修費用,可工業應用提供了清潔安全的工作環境。 波紋管截止閥密封設計方案背景技術: 截止閥的啟閉件是塞形的閥芯,密封面呈平面或錐面,閥芯沿閥芯密封孔的中心線作直線運動,適合作為切斷流道用。傳統的截止閥包括閥體、閥芯及閥桿,閥體內設置有流道及閥芯密封孔,閥桿及閥芯安裝于閥體內,閥桿驅動閥芯密封孔沿閥芯密封孔的中心線作直線運動,閥芯與閥芯密封孔密封配合時流道被切斷。 為了避免流體從閥桿與閥體之間的間隙泄露,往往會在閥桿與閥體之間采用填料密封,當閥門應用于用于易燃、易爆、有毒、有放射性介質等特殊工況時,填料的密封性能則無法滿足需求。 對于一些特殊設備的工藝要求,有些物料需要使用直接蒸汽加熱,同時需要通過手動調節閥門開度來控制流量,而且往往開關也很頻繁,目前大部分客戶均采用普通手動截止閥做調節流量使用,因調節頻率較高,并且閥門經常在小開度下運行(閥門只是部分打開),導致這些工況的截止閥往往比較容易出現內漏、關閉不嚴、壽命很短的問題,有時甚至使用不到一個月即內漏。
二、波紋管截止閥密封設計方案常見的這種工況位置有: 1、糧油行業預處理、浸出車間的如下工況和精煉車間的脫臭塔前因為使用直接蒸汽的管道上,需要手動調節流量: A、DT噴射蒸汽MCV-209; B、汽提塔噴射蒸汽; C、冷石蠟油抽出泵; D、石蠟油解析噴射蒸汽; E、DT旋轉閥直接蒸汽; F、蒸煮罐直接蒸汽; G、調質塔直接蒸汽; 2、飼料行業的制粒機和膨化機調質器的直接蒸汽入口。 3、其他行業
三、波紋管截止閥密封設計方案原因分析: 蒸汽是一種高溫、高壓、高流速的特殊流體,特別容易在氣液兩相轉換時,容易產生閃蒸、空化、汽蝕的現象,而這種現象大的危害是對內密封面造成嚴重的沖蝕。而上述設備的截止閥因工藝的要求,常常在小開度下頻繁調節,蒸汽用量時大時小,在流速變化較大的情況下,危害的程度成倍增加,從而對閥門內密封面也是成倍的破壞,進而導致閥瓣和閥座內密封面在很短時間內,就會產生內漏、關不緊的狀況。
技術實現要素: 針對現有技術存在的不足,本發明的目的在于提供一種提高閥桿與閥體之間的綜合性能的波紋管密封的截止閥。為實現上述目的,本發明提供了如下技術方案:包括閥體、閥芯、閥蓋及閥桿,所述的閥體內設置有流道及閥芯密封孔,所述的閥桿及閥芯安裝于閥體內,所述的閥桿驅動閥芯密封孔沿閥芯密封孔的中心線作直線運動,所述的閥芯與閥芯密封孔密封配合時流道被切斷,所述的閥蓋設置于閥體上方的安裝口,其特征在于:所述的閥體圍繞閥桿設置有加強腔,該加強腔內設置有波紋管,該波紋管套設于閥桿外周,所述的閥桿位于波紋管上下兩端分別設置有波紋管固定位。 通過采用上述技術方案,增設波紋管,加強閥桿與閥體之間的綜合性能,能夠適應于易燃、易爆、有毒、有放射性介質等特殊工況,利用波紋管固定位,將波紋管、閥桿、閥蓋、閥芯組合為一個單元,整體安裝于閥體,增加拆裝的便捷性。 本發明進一步設置為:還包括手輪及閥桿螺母,所述的閥蓋上設置有閥蓋支架,所述的閥桿螺母與閥桿螺紋配合,所述的閥桿螺母與閥蓋支架轉動配合并限位于閥蓋支架內,所述的手輪位于閥蓋外側并驅動閥桿螺母轉動,所述的加強腔的腔壁沿閥桿軸向設置有導向槽,所述的閥桿外周設置有滑移與導向槽的定位件。 通過采用上述技術方案,由于波紋管只能夠軸向伸縮而不能周向旋轉,手輪帶動閥桿螺母轉動,閥桿螺母帶動閥桿升降的結構避免波紋管因扭曲而損壞,從而增加實用性。 本發明進一步設置為:所述的閥桿位于下端的波紋管固定位設置有用于固定波紋管的配合環,所述的定位件為插設于該配合環的定位銷。 通過采用上述技術方案,配合環一方面作為波紋管的固定位,另一方面作為定位件的安裝位,使結構進一步簡化。 本發明進一步設置為:所述的閥桿位于上端的波紋管固定位設置有內環及外環,所述的內環及外環之間設置有夾設波紋管端部的夾持腔,所述的內環、外環及波紋管焊接于夾持腔端部。 通過采用上述技術方案,內環與外環構成的夾持腔,將三個零部件牢固的焊接在一起,避免了薄壁波紋管與厚壁零部件焊接的難題,增加固定強度。
本發明進一步設置為:所述的外環夾設于閥體及閥蓋之間,所述的外環與閥體及閥蓋之間設置有密封件。通過采用上述技術方案,在安裝閥蓋的同時即實現外環的安裝,增加安裝便捷性,而密封件則避免介質從蓄介質腔向外界泄露。 本發明進一步設置為:所述的閥體及閥蓋之間穿設有用于固定兩者的固定螺栓,所述的密封件為分別位于外環和閥蓋及外環和閥體之間的密封墊片,所述的固定螺栓穿過各密封墊片。 通過采用上述技術方案,上下兩側設置的密封墊片,通過閥體、閥蓋的螺栓連接,不僅確保了閥體、閥蓋之間的密封,也確保了外環的密封及外環的定位。 本發明進一步設置為:所述的閥蓋與閥桿外周面之間設置有填料腔,該填料腔內填充設置有將閥蓋與閥桿密封配合的填料。 通過采用上述技術方案,填料配合波紋管構成雙層密封結構,從整體加強閥門的密封性能。 下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步描述。
四、波紋管截止閥密封設計方案解決方案: 針對這些需調節蒸汽流量的工況,如受經濟性和工藝要求等限制,不能采用自動控制閥來解決時,或S16FGBH-N(PN16)”--手動的可調式波紋管截止閥來解決,此型號的閥瓣結構具有控制閥一樣的等百分比流量特性,*切斷時采用平面密封,很大的克服了蒸汽因為空化、汽蝕而對密封面產生的破壞,壽命更長久。原因分析如下:
1、 從閥瓣結構來分析:等百分比曲面弧型結構有兩個好處, A、用在上述四種工藝上,在調節閥門的流量時(也就是調節閥門的開度),相對比普通平面密封的截止閥,調節的精度和可掌控性高很多。-操作容易、精度高。 B、*切斷時閥門采用平面密封,確保長時間零泄漏,壽命更長。因為當高速蒸汽流經節流口時,蒸汽會沿著等百分比曲面的切線方向流動,而不是直接沖擊到*切斷時的密封面。這種結構就巧妙地保護了密封面免受蒸汽“空化、沖蝕、汽蝕”所產生的危害及帶來的嚴重破壞。當閥門需要*切斷介質時,因為平面密封面完好無損,因此可以保證更長久的零泄漏。不像普通平面密封的截止閥,整個密封面暴露在蒸汽的沖擊方向上,正面接受汽流的沖蝕,因此密封面很快就會被破壞,當閥門需要*關閉時,就會產生嚴重的內漏、關不緊、壽命短等問題。---關閉嚴密,壽命長。 2、從閥座結構來分析:合理的閥瓣結構能減少60%汽流沖蝕的損壞外,閥座的工藝處理也需要非常的。而一般國內截止閥,采用本體閥座,即直接在閥體內加工一個臺階,粗糙的密封面、碳鋼的本體材質,都很容易被沖蝕或腐蝕掉,也容易產生焊接缺陷或加工精度不高的現象,導致容易出現內漏、關不緊、壽命短的問題。而Way’s波紋管截止閥采用冷壓嵌入的獨立閥座,可以使閥座在數控車床上單獨加工,避免由閥體鑄造或堆焊產生的密封面含氣孔、沙眼、夾砂等嚴重影響密封性能的缺陷。 3、 從選用材質和加工工藝來分析:閥瓣和閥座表面堆焊了耐沖蝕、高硬度、耐磨損的司太立(Stellite)硬質合金,并研磨成鏡面。閥瓣和閥座均可在數控機床上單獨的精密加工,以確保其平面度、同軸度、光潔度及與閥體的配合精度。 4、 截止閥入口端加裝過濾網,更有效的避免雜質進入損壞內密封面。
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