隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)的不斷發(fā)展,管道用保溫球閥的需求量越來越大,對(duì)保溫球閥的需求量也越來越高。當(dāng)用戶選擇保溫球閥,時(shí),他們特別注意閥門是否具有良好的密封性能,以防止介質(zhì)泄漏。由于進(jìn)口保溫球閥,可靠性好,大部分重要零部件從保溫球閥,進(jìn)口,但從保溫球閥進(jìn)口價(jià)格昂貴,交貨周期長(zhǎng),售后服務(wù)不方便,嚴(yán)重影響整個(gè)管道的運(yùn)行。為了降低管道成本,實(shí)現(xiàn)保溫球閥,國(guó)產(chǎn)化,國(guó)內(nèi)廠家在質(zhì)量和密封可靠性上不斷追求國(guó)內(nèi)保溫球閥,的完美,力爭(zhēng)替代進(jìn)口保溫球閥。本文對(duì)保溫球閥的耐高溫性能進(jìn)行了分析,并提出了一些改進(jìn)措施。
1問題
目前,現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中的保溫球閥也叫夾套球閥,它是在球閥的基礎(chǔ)上焊接金屬夾套,夾套與閥體之間形成保溫通道,通道內(nèi)注入蒸汽或其他保溫介質(zhì),保證閥門內(nèi)的介質(zhì)能夠正常工作。保溫球閥具有良好的保溫特性,閥門的尺寸與管徑一致,可以有效減少管道中介質(zhì)的熱損失。主要用于石油、化工、冶金、制藥、食品等系統(tǒng)輸送常溫下會(huì)凝固的高粘度介質(zhì)。
由于閥門密封結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)密封材料的限制,其使用溫度低于200。而且可以在200下長(zhǎng)期使用,使用壽命短。閥座雖然可以選用能在短時(shí)間內(nèi)承受300的高強(qiáng)度石墨材料,但閥門內(nèi)部仍有很多需要密封的部位在高溫下無法密封,特別是徑向密封,高強(qiáng)度石墨材料不適合徑向密封。保溫球閥,徑向密封通常采用O型環(huán)密封結(jié)構(gòu),因此整個(gè)閥門的使用溫度直接受到O型環(huán)使用溫度的制約。目前保溫球閥使用的O型圈是氟橡膠,氟橡膠的使用溫度在200以內(nèi),不能長(zhǎng)期在這個(gè)極限溫度內(nèi)使用。遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)上很多媒體的要求。比如工作介質(zhì)為松香時(shí),要求保溫球閥的使用溫度為300,有利于松香介質(zhì)的理想流動(dòng)性。傳統(tǒng)上,當(dāng)使用O形環(huán)作為密封件時(shí),無法滿足要求。
2項(xiàng)改進(jìn)措施
針對(duì)保溫球閥,存在的問題,對(duì)保溫球閥的密封材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。
(1)首先對(duì)圖1中支撐環(huán)與閥體之間的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),該結(jié)構(gòu)通常采用o形環(huán)作為徑向密封,取消了o形環(huán)的密封結(jié)構(gòu)。在圖2的支撐環(huán)上直接加工臺(tái)階結(jié)構(gòu),在支撐環(huán)和閥體之間形成密封腔。密封腔內(nèi)安裝有耐高溫柔性石墨材料制成的密封圈,密封圈后面安裝有錐形截面的墊片,墊片后面安裝有特殊結(jié)構(gòu)的堵頭。這樣,通過擰動(dòng)螺塞,螺塞將力傳遞給墊片,墊片的錐形段擠壓密封圈,密封圈會(huì)變形,使其在徑向內(nèi)外粘在支撐環(huán)和閥體上,使保溫球閥在徑向獲得耐高溫的密封結(jié)構(gòu)。同時(shí),通過旋緊螺旋塞,在球體和閥座之間產(chǎn)生一個(gè)預(yù)密封力,使其得以密封。改進(jìn)后的保溫球閥對(duì)比圖(圖1和圖2)
(2)閥座的密封結(jié)構(gòu)也做了相應(yīng)的改進(jìn)。閥體和支撐環(huán)采用嵌入式結(jié)構(gòu)從凹槽中切出,凹槽底部安裝密封性能優(yōu)越、耐高溫的柔性石墨,既能起到密封閥座底部的作用,又能起到密封副之間因熱膨脹、因冷收縮的補(bǔ)償作用。耐高溫金屬閥座安裝在柔性石墨上,使用溫度可長(zhǎng)期提高到425以內(nèi),解決了保溫球閥200以上不能長(zhǎng)期使用的問題。并且可以根據(jù)實(shí)際工況的要求選擇不同材質(zhì)的閥座。
(3)在圖1中,起排水作用的底部噴嘴和塞子通過螺紋連接。當(dāng)溫度升高時(shí),很難保證螺紋部分的密封性,所以決定取消堵頭。圖2中,與底部噴嘴連接的塞由階梯式排污塞代替,連接端用纏繞墊密封,保證了底端的密封可靠性。
3結(jié)論
通過改進(jìn)保溫球閥,的密封結(jié)構(gòu),密封性能優(yōu)異,特別是改進(jìn)后的柔性石墨取代了廣泛應(yīng)用于425的O型圈。隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)水平的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,其性能將不斷提高,應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大。保溫球閥是根據(jù)市場(chǎng)需求設(shè)計(jì)制造的。該閥具有整體結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、密封可靠、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。目前,保溫球閥在用戶工況下運(yùn)行良好,各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。它對(duì)易凝固、高粘度的液體介質(zhì)具有優(yōu)異的性能,特別適用于松香等粘稠介質(zhì)。