高溫球閥的密封特點(diǎn)主要是采用金屬密封副,其優(yōu)點(diǎn)是適用溫度范圍廣,各種金屬的熱膨脹系數(shù)相差不大,只要選用得當(dāng),可以達(dá)到基本*,有利于協(xié)調(diào)溫差變形。缺點(diǎn)是材料硬度高,達(dá)到密封所必須的比壓高,即使采用預(yù)緊力達(dá)到密封,但因密封比壓大,閥座和球體之間的磨損也很大,而且由于金屬密封面摩擦系數(shù)較大,導(dǎo)致球閥的啟閉力矩較大。因此,高溫球閥大多采用彈性密封副,其性能可靠,彈性補(bǔ)償能力強(qiáng),適用溫度范圍廣,并對(duì)浮動(dòng)球球閥和固定球球閥都適用。
高溫球閥在預(yù)緊力和流體壓力的作用下,閥座與球體壓緊,使閥座密封面產(chǎn)生變形而達(dá)到密封。其密封效果取決于閥座在流體壓力和預(yù)緊力的作用下,能夠補(bǔ)償球體不圓度和微觀不平度的程度。因此,閥座與球體之間必須具有足夠大的密封比壓qb ,且應(yīng)滿足
qb < q <〔q〕
式中qb ———保證閥門(mén)密封的必須比壓,MPa
q———閥門(mén)工作時(shí)的實(shí)際比壓,MPa
〔q〕———閥座材料的許用比壓,MPa
2.2、結(jié)構(gòu)分析
(1)浮動(dòng)球球閥密封結(jié)構(gòu)
1所示硬密封高溫球閥由閥體、球體、閥桿、金屬閥座及閥座與閥體間的柔性石墨密封圈組成。兩個(gè)閥座以閥桿軸心為對(duì)稱中心嵌入閥體,閥座在閥體嵌入槽中滑動(dòng),閥座與閥體之間的密封靠柔性石墨密封圈來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于柔性石墨密封圈可壓縮變形,該結(jié)構(gòu)球閥在一定溫度范圍內(nèi)使用不會(huì)因球體受熱膨脹卡住不能動(dòng)作,此結(jié)構(gòu)硬密封球閥可用于溫度不超過(guò)343℃的工況。
1.閥體 2.球體 3.閥桿 4.密封圈 5.閥座
高溫球閥用金屬?gòu)椥匀ψ鏖y座密封圈,用來(lái)補(bǔ)償溫差、壓力和磨損等外界條件變化對(duì)球閥密封性能影響。該閥由閥體、球體、閥桿、金屬閥座、閥座與閥體間的柔性石墨密封圈、金屬?gòu)椥匀?、金屬?gòu)椥匀涵h(huán)及密封墊組成。兩個(gè)閥座一個(gè)為可在閥體嵌入槽中滑動(dòng)的金屬閥座,另一個(gè)為可變形的金屬?gòu)椥匀﹂y座。該結(jié)構(gòu)球閥在球體受熱膨脹時(shí)金屬?gòu)椥匀﹂y座可變形,使球體不致卡住不能動(dòng)作。
Q347H耐高溫硬密封球閥，手動(dòng)鑄鋼硬密封球閥體表面采用*的噴涂技術(shù)，通過(guò)對(duì)各種不同工況條件的處理，zui高硬度可達(dá)HRC78。閥座密封面的處理，zui高硬度可達(dá)HRC72。球體和閥座進(jìn)行配對(duì)研磨，球閥整個(gè)密封面的所有密封區(qū)域均經(jīng)過(guò)精密研磨。適合于高溫高壓的水、蒸汽、石油、煤炭、纖維、稠性和腐蝕性介質(zhì)，以及帶顆粒的介質(zhì)。金屬密封球閥有浮動(dòng)球和固定球兩種結(jié)構(gòu) 金屬閥座環(huán)與球面接觸，通過(guò)作用在閥座環(huán)上均勻的彈簧負(fù)荷使閥座環(huán)與球面形成密封。同時(shí)，由于彈簧負(fù)荷的作用使輔助密封膨脹，實(shí)現(xiàn)閥體與閥座之間的密封.彈簧的載荷足以提供閥座與球體間可靠密封,特別是在低壓條件下。 根據(jù)用戶需要,可以在閥座密封面與球體之間設(shè)計(jì)有密封脂注入系統(tǒng). ▲耐火設(shè)計(jì) 閥門(mén)的耐火設(shè)計(jì)符合API 6FA或API 607標(biāo)準(zhǔn),耐火試驗(yàn)規(guī)范相當(dāng)于ISO 10497,這類閥門(mén)目前被廣泛應(yīng)用于造紙、原油、天燃?xì)?、石化以及各類含有顆粒、易磨損、易沖蝕、易引起火災(zāi)的相關(guān)工業(yè)。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)美標(biāo)閥門(mén)、國(guó)標(biāo)閥門(mén)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 美標(biāo) 國(guó)標(biāo) 閥門(mén)設(shè)計(jì) API6D ASME16.34 GB12237 閥門(mén)-壓力溫度等級(jí) ASME B16.34 GB12234 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 ASME B16.10 GB12221 連接法蘭 ASME B16.34 ASME B16.47a GB9113 JB79 對(duì)焊端 ASME B16.25 GB12224 檢驗(yàn)和試驗(yàn) API6D API598 GB/T13927 硬密封球閥對(duì)于不同工況條件的應(yīng)用結(jié)構(gòu)形式 制造范圍 溫度范圍 輔助密封 密封面材料 適用流體 浮 動(dòng)球閥 ASME Class 150～300Lb 1″～8″ 雙流向 ASME Class 60～1500Lb 1″～4″ 單流向 -29～250℃ 改性PTFE對(duì)蒞聚苯 球體、碳化鎢 紙漿、含固體顆粒的流體 閥座：STL-12 球體：鍍硬鉻 閥座：STL-6 -29～450℃ 柔性石墨 球體:碳化鎢 高溫、高腐蝕、高壓含固體顆粒的流體 閥座：STL-12 球體：鍍鎳鉻碳化鉻 閥座：STL-6 -29～760℃ 閥座與本體焊接（雙偏心、單流向） 球體：鍍鎳鉻碳化鉻 450℃以上的高溫、高頻高壓流體 閥座：鍍鎳鉻碳化鉻 固定球閥 ASME Class 60～1500Lb 4″～28″ （雙流向） （單流向） -29～150℃ 增強(qiáng)PTFE氟橡膠“O”圈 球體:碳化鎢 紙漿、含固體顆粒的流體 閥座：STL-12 球體：鍍硬鉻 閥座：STL-6 -29～450℃ 柔性石墨金屬片 球體:碳化鎢 高溫、高腐蝕、高壓含固體顆粒的流體 閥座：STL-12 球體：鍍鎳鉻碳化鉻 閥座：STL-6 -29～760℃ 閥座與本體焊接（雙偏心、單流向） 球體:鎳鉻碳化鉻 450℃以上的高溫
