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截止閥閥瓣設(shè)計(jì)與計(jì)算
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第七節(jié) 截止閥閥瓣設(shè)計(jì)與計(jì)算
之前介紹蒸汽截止閥熱損失，現(xiàn)在介紹設(shè)計(jì)截止閥閻瓣，厚度是zui重要的要素。設(shè)計(jì)人員可先按殼體厚度的2 -2. 5倍來初設(shè)定
其厚度，然后進(jìn)行校核。錐面密封可參照平面密封進(jìn)行校核。金屬密封截止閥作為輸送和切斷流體介質(zhì)組件之一，在石油、化工、冶金和城市建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。通過選用不同的材質(zhì)，金屬密封截止閥可以適用于水、蒸汽、油品、硝酸、尿素和煤灰渣等多種介質(zhì)，因此開發(fā)新產(chǎn)品來確保產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命顯得尤為重要。
密封面具有閥門“心臟”之稱，是閥門zui重要的工作面之一，承擔(dān)了閥門的啟閉工作，密封面的好壞直接影響著閥門的使用壽命，對于硬密封截止閥的密封副主要由閥瓣和閥座構(gòu)成，為了確保密封面有更好的耐磨性和耐蝕性，常在閥座和閥瓣基體上堆焊耐蝕合金或者耐磨合金焊條。本文中主要討論在基體材料為ZG1Cr13的閥瓣上堆焊鈷基硬質(zhì)合金的焊接工藝及改進(jìn)措施。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥 閥瓣的密封面，無論是錐面密封還是平面密封，其寬度都應(yīng)大于閥座上密封面，應(yīng)保證每
次關(guān)閉閥門，閥瓣上密封面都能罩得住密封面，并且其硬度要大于閥座。閥瓣上密封面材料可
堆焊也可鑲?cè)?。不銹鋼類的也可直接用本體材料。
截止閥閥瓣設(shè)計(jì)與計(jì)算閥瓣與閥桿的連接必須靈活可靠，在采用閥瓣蓋連接時(shí)應(yīng)用鎖緊機(jī)構(gòu)，也可用點(diǎn)焊的形式；或采用閥桿與閥瓣承插處開有圓槽，用滾珠來連接。
DN：lOmm. 15mm的小口徑鍛鋼截止閥，也可采用閥桿端部直接加工成閥瓣的錐面密封
面，啟閉時(shí)會產(chǎn)生激烈的摩擦。這種結(jié)構(gòu)閥桿上密封面硬度遠(yuǎn)大于閥座密封面，并且其流動介
質(zhì)具有一定的潤滑性。即大口徑截止閥用于壓差比較大的介質(zhì)上,如蒸汽、高壓水等帶壓工作時(shí),往往很難關(guān)閉,無論怎樣用力關(guān)閉,總是發(fā)現(xiàn)會有泄漏現(xiàn)象,很難關(guān)緊,造成這一個(gè)問題的原因是由閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與人的極限水平輸出力矩不足而造成的。 一般成人的水平極限輸出力為60-90kg,視不同體質(zhì)而言。一般截止閥的流向設(shè)計(jì)為低進(jìn)高出,當(dāng)人對閥門進(jìn)行關(guān)閉時(shí),人體水平推動手輪轉(zhuǎn)動,使閥瓣向下運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)關(guān)閉,
這時(shí)需要克服三個(gè)方面的力的組合,即:
1) 軸向頂推力Fa;
2) 填料與閥桿磨擦力Fb;
3) 閥桿與閥瓣芯部接觸摩擦力Fc
力矩總合為∑M=(Fa+Fb+Fc)R 可以看出口徑越大,軸向頂推力也越大,當(dāng)接近關(guān)閉狀態(tài)時(shí),軸向頂推力幾乎接近管網(wǎng)實(shí)際壓力(因關(guān)閉時(shí)P1-P2≈P1, P2=0)如一個(gè)DN200mm的截止閥用于10kg/m2的蒸汽管上,其僅*項(xiàng)關(guān)閉軸向頂推力 Fa=10×πr2=3140kg,而關(guān)閉所需的水平圓周力為 = kg,已接近正常人體所能輸出水平圓周力的極限,
所以由一個(gè)人在這種工況下*關(guān)閉此閥是非常困難的。當(dāng)然有的工廠建議將這類閥門反向安裝,解決了難以關(guān)閉的問題,但又出現(xiàn)了關(guān)閉后難以打開的問題。針對上述問題,我司設(shè)計(jì)開發(fā)出了帶平衡閥瓣的雙向壓力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的雙閥瓣結(jié)構(gòu),*的解決上述問題,實(shí)現(xiàn)了雙向操作都極為輕便,且密封極其嚴(yán)密,同時(shí)解決了開機(jī)時(shí)管線預(yù)熱過快造成焊接或彎管部位變形及拉裂等現(xiàn)象的發(fā)生
閥瓣強(qiáng)度驗(yàn)算見表2—16。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有美標(biāo)鈦截止閥
