随着国内工业的不断发展,管道用保温球阀的需求量越来越大,对保温球阀的需求量也越来越高。当用户选择保温球阀,时,他们特别注意阀门是否具有良好的密封性能,以防止介质泄漏。由于进口保温球阀,可靠性好,大部分重要零部件从保温球阀,进口,但从保温球阀进口价格昂贵,交货周期长,售后服务不方便,严重影响整个管道的运行。为了降低管道成本,实现保温球阀,国产化,国内厂家在质量和密封可靠性上不断追求国内保温球阀,的完美,力争替代进口保温球阀。本文对保温球阀的耐高温性能进行了分析,并提出了一些改进措施。
1问题
目前,现有技术领域中的保温球阀也叫夹套球阀,它是在球阀的基础上焊接金属夹套,夹套与阀体之间形成保温通道,通道内注入蒸汽或其他保温介质,保证阀门内的介质能够正常工作。保温球阀具有良好的保温特性,阀门的尺寸与管径一致,可以有效减少管道中介质的热损失。主要用于石油、化工、冶金、制药、食品等系统输送常温下会凝固的高粘度介质。
由于阀门密封结构及其相应密封材料的限制,其使用温度低于200。而且可以在200下长期使用,使用寿命短。阀座虽然可以选用能在短时间内承受300的高强度石墨材料,但阀门内部仍有很多需要密封的部位在高温下无法密封,特别是径向密封,高强度石墨材料不适合径向密封。保温球阀,径向密封通常采用O型环密封结构,因此整个阀门的使用温度直接受到O型环使用温度的制约。目前保温球阀使用的O型圈是氟橡胶,氟橡胶的使用温度在200以内,不能长期在这个极限温度内使用。远远不能满足市场上很多媒体的要求。比如工作介质为松香时,要求保温球阀的使用温度为300,有利于松香介质的理想流动性。传统上,当使用O形环作为密封件时,无法满足要求。
2项改进措施
针对保温球阀,存在的问题,对保温球阀的密封材料和结构进行了改进。
(1)首先对图1中支撑环与阀体之间的结构进行了改进,该结构通常采用o形环作为径向密封,取消了o形环的密封结构。在图2的支撑环上直接加工台阶结构,在支撑环和阀体之间形成密封腔。密封腔内安装有耐高温柔性石墨材料制成的密封圈,密封圈后面安装有锥形截面的垫片,垫片后面安装有特殊结构的堵头。这样,通过拧动螺塞,螺塞将力传递给垫片,垫片的锥形段挤压密封圈,密封圈会变形,使其在径向内外粘在支撑环和阀体上,使保温球阀在径向获得耐高温的密封结构。同时,通过旋紧螺旋塞,在球体和阀座之间产生一个预密封力,使其得以密封。改进后的保温球阀对比图(图1和图2)
(2)阀座的密封结构也做了相应的改进。阀体和支撑环采用嵌入式结构从凹槽中切出,凹槽底部安装密封性能优越、耐高温的柔性石墨,既能起到密封阀座底部的作用,又能起到密封副之间因热膨胀、因冷收缩的补偿作用。耐高温金属阀座安装在柔性石墨上,使用温度可长期提高到425以内,解决了保温球阀200以上不能长期使用的问题。并且可以根据实际工况的要求选择不同材质的阀座。
(3)在图1中,起排水作用的底部喷嘴和塞子通过螺纹连接。当温度升高时,很难保证螺纹部分的密封性,所以决定取消堵头。图2中,与底部喷嘴连接的塞由阶梯式排污塞代替,连接端用缠绕垫密封,保证了底端的密封可靠性。
3结论
通过改进保温球阀,的密封结构,密封性能优异,特别是改进后的柔性石墨取代了广泛应用于425的O型圈。随着国内工业水平的发展和技术的进步,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设计制造的。该阀具有整体结构紧凑、操作方便、密封可靠、使用寿命长的特点。目前,保温球阀在用户工况下运行良好,各项性能指标均满足设计要求。它对易凝固、高粘度的液体介质具有优异的性能,特别适用于松香等粘稠介质。