高温蝶阀工作原理、特性、用途应用范围
栏目：公司动态 发布时间：2021-08-12
高温蝶阀是引进国外先进技术，结合国内制造技术开发的新一代高温蝶阀。
高温蝶阀是引进国外先进技术，结合国内制造技术开发的新一代高温蝶阀。 高温蝶阀广泛应用于冶金、建材、化工、发电厂、玻璃等行业的高温气体管道，作为调节或切断高温气体介质流动的装置，高温蝶阀可以与各种执行器组合构成不同性能的设备。
高温蝶阀简介
新型高寿命高温蝶阀的特点和蝶阀在使用中存在问题，目前高温蝶阀作为实现管路系统开闭和流量控制的部件之一，在石油、化工、冶金、水电等多个领域得到了极其广泛的应用。 在已知的蝶阀技术中，其密封形式多采用密封结构，密封材料为橡胶、聚四氟乙烯等。 由于结构特点的限制，适应高温、高压及耐腐蚀、耐磨等行业。 目前比较先进的蝶阀是三偏心金属硬密封蝶阀，阀芯和阀座为结合构件，阀座密封表层堆焊有耐温、耐腐蚀合金材料。 多层软叠式密封圈固定在阀板上。 与以往的蝶阀相比，该蝶阀具有耐高温、操作轻、开闭无摩擦、关闭时随着传动机构转矩的增大而补偿密封、提高蝶阀的密封性能、延长寿命的优点。 但是，该蝶阀在使用中仍然存在以下问题。 一是由于多层软硬重叠密封固定在阀板上，在阀板始终打开的状态下，介质对其密封面进行正面清洗，金属板夹层上的软密封带被清洗后，会直接影响密封性能。 二、由于结构条件的限制，该结构不适合制作通径DN200以下的阀门。 这是因为阀板整体的结构过厚，流动阻力大。 三、根据三偏心结构的原理，阀板的密封面和阀座之间的密封通过执行器的力矩将阀板推压到阀座上。 正流状态时，介质的压力越高，密封按压越强。 流路介质逆流时，随着介质压力的增加，阀板和阀座之间的单位正压小于介质压力时，密封开始泄漏。
高温蝶阀特性
其特征在于，所述阀座密封环在软t形密封环的两侧由多层不锈钢片构成。 与阀板阀座的密封面为斜圆锥结构，在阀板斜圆锥表面堆焊耐温、耐腐蚀合金材料； 调节环固定在压脚之间的弹簧和压脚上组装有调节螺栓的结构。 该结构有效地补偿了凸台和阀体之间的公差带和阀杆在介质压力下的弹性变形，解决了阀门双向更换的介质输送中存在的密封问题。 由软t型双侧多层不锈钢片组成密封环，具有金属硬密封和软密封双重优点，在低温和高温的情况下也具有无泄漏的密封性能。 证明了在水池的正流状态(介质的流动方向和蝶板的旋转方向相同)下，密封面的压力是由传动装置的力矩和介质的压力作用于阀板而产生的。 正向介质压力越高，阀板斜圆锥面与阀座密封面的挤压越强，密封效果越好。 逆流状态时，阀板和阀座之间的密封通过驱动装置的力矩将阀板推压到阀座上。 随着介质压力的增大，当阀板和阀座之间的单位正压力小于介质压力时，调节环的弹簧受载荷后蓄积的变形，起到补偿阀板和阀座密封面附着力的自动补偿作用。 因此，本实用新型不像现有技术那样在阀板上安装软硬多层密封件，而是直接安装在阀体上，在压板和阀座中间增设调节环是理想的双向硬密封方式。 代替闸阀、高温蝶阀、球形阀分类
高性能蝶阀分类
(1)中心密封蝶阀)2)单偏心密封煤炭阀)3)双偏心密封蝶阀)4)三偏心密封阀
高温蝶阀是按密封面材质分类的
)1)软密封蝶阀。 1 )密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。 2 )密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成。 )2)金属制的硬密封蝶阀。 密封件由金属硬质材料对金属硬质材料构成。
高温蝶阀按密封形式分类
(1)强制密封蝶阀(1)弹性密封蝶阀。 密封比压是在阀关闭时阀板按压阀座，通过阀座或阀板的弹性产生2 )外部转矩来密封蝶阀。 密封比压通过施加在阀轴上的转矩)2)给密封蝶阀加注。 密封比压是由阀座或阀板上的弹性密封元件的加载压力引起的(3)自动密封蝶阀。 密封比压由介质的压力自动产生。
高温蝶阀按工作压力分类
)1)真空蝶阀。 工作压力低于标山大气历的蝶阀。 )2)低压蝶阀。 公称压力PN小于1.6MPa的蝶阀。 )3)中压蝶阀。 公称压力PN为2.5--6.4MPa的蝶阀。 )4)高压盘阀。 公称压力PN为10。 0--80.0MPa的蝶阀。 )5)超高压蝶阀。 公称压力PN超过100MPa的蝶阀。
高温蝶阀按工作温度分类
)1)高温蝶阀。 t超过450 的蝶阀(2)中温盘阀。 120 C小于450 C的蝶阀(3)常温蝶阀。 小于40C小于t； 120 C的蝶阀(4)低温蝶阀。 小于100的t小于40 C的蝶阀(e )超低温蝶阀。 t小于100 C的蝶阀
高温蝶阀按连接方式分类
(1)蝶阀)2)法兰蝶阀)3)臂式蝶阀)4)焊接式蝶阀
高温蝶阀技术
高温蝶阀用于催化裂化装置的能量烟气回收系统，装置正常操作温度680 ，最高连续使用温度720 ，最高超温800 ，输送含有催化颗粒的再生烟气介质。 由于介质对阀的清洗很强，为了防止阀芯的壁厚变薄而失效，在阀芯内大面积堆焊硬质合金，阀芯容易产生变形和裂纹，堆焊的难度变大。 由于系统温度较高，金属材料在高温下机械性能会急剧下降，因此阀门请选择耐高温的材料。 为了防止阀门泄漏超标，防止系统烟机不能正常停止，引起重大事故，对阀门密封结构及其零件的加工精度要求很高。 高温蝶阀的壳体由钢板和锻件的法兰焊接而成。 阀杆是锻件整体的结构，由外部壳体支撑，通过两端销连接使阀杆旋转。 两个半圆阀座前后错开，对称分布于阀瓣呈，与对称流线型结构的阀门结合，使阀门具有良好的流通性能。 三组填料密封、密封剂和净化两个辅助密封组合而成的高可靠性阀杆密封系统的高温蝶阀要满足高温的要求，必须满足以下几个方面的要求。 1、阀体材料阀门设计执行标准为ASMEB16134。 该基准下的压力-由温度计计算出的阀在常温下的压力等级数为设计基准，从而计算最小壁厚。 在设计过程中，阀体材料也选用了ASME B16134标准中规定的材料，且材料的适用温度高于阀壳的最高温度。 调查了大量国内外类似工作情况的阀门设备材料的使用情况，结合高温材料的使用经验，选择了性价比较高的304小时作为阀体材料。 这种材料可以降低蠕变对材料的影响。 2、阀杆材料根据高温强度推算，奥氏体钢在704 的高温条件下，强度下降6415 %以上，如果采用增大阀杆直径提高强度的方法，将超过阀门结构的要求，因此奥氏体钢不适合阀杆材料lnconel X - 750为704 的高温工况，强度下降4113 %，但强度值仍较大(表1 )。 考虑屈服强度和耐久强度计算出的阀杆直径满足阀门结构的要求，因此阀杆材料使用lnconel X - 750。 3、阀芯最小壁厚的计算是为了保证阀的压力边界完整。 最小壁厚按规则法计算，计算标准为ASME B16134，选择压力-温度额定值时有2种磅级选择法。 一种选择标准磅级，计算得到的最小壁厚比较大，安全。 另一种选择特殊磅级，计算出的最小壁厚小于标准磅级，但无损检测要求严格。 根据高温工况的设计经验，选择了这两种磅级组合形式。 也就是说，计算最小壁厚的压力-温度额定值时，选择标准磅级，但阀芯的无损检测要求遵循特殊磅级。 阀门泄漏率要求为最大流量的0167 %，如果泄漏超标，系统的烟机将无法正常停止，从而引起重大事故。 普通烟气蝶阀阀体通道内没有阀座，阀门只能调节烟气介质流量，没有密封作用(图2 )。 根据性能要求，大口径高温蝶阀设有阀门和阀座密封副，对阀门的流通性能、密封可靠性和启闭力矩 3三个方面进行了设计研究。 首先，用普通蝶阀设计了密封副(图3 )。 该型号的密封可靠，阀的旋转中心和密封面有偏心力矩，启闭力矩会变大，但经过计算，力矩也在允许范围内。 该结构的缺点是流通性能差，不能满足全开截面积的设计要求。 经过反复设计、修改和计算，完成了两个半圆阀座——对开式阀座的密封副设计。 由于该阀座前后对称分布阀瓣呈，阀瓣可设计成对称式流线型结构，使阀具有良好的流通性能，满足全开截面积的要求和全开Cv值的要求。 由于阀的结构对称，启闭力矩很小。
其密封面上可能有什么地方有泄漏，只要合理控制阀和阀座的尺寸精度、形位公差和两者之间的组装误差，就可以将泄漏率控制在合格范围内。 4、高温填料使用柔软性石墨。 空气中的氧化温度为450 ，在该温度下每24小时质量减少1 %。 温度越高，质量减轻得越多, 氧化现象越严重。柔性石墨填料最高使用温度为650 ℃, 且仅用于非氧化介质。考虑到填料在填料函内处于压紧密封状态,只有一部分与空气接触, 有资料介绍处于这种状态的填料使用温度可达816 ℃。 高温蝶阀的研制, 主要是解决阀体主体材料的选用、蝶阀密封副结构及阀杆密封结 构的设计等问题, 并通过试验选取了超高温填料,为 石化 行业催化裂化装置系统用阀门的设计和制造。
