之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應用,現在介紹LNG液化天然氣低溫球閥設計在介質壓力作用下,球體能產生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上,保證出口端密封。浮動式球閥的結構簡單,密封性好,但低溫浮動球閥球體承受工作介質的載荷全部傳給了出口密封圈,因此要考慮密封圈材料能否經受得住球體介質的工作載荷,在受到較高壓力沖擊時,低溫浮動球閥球體可能會發(fā)生偏移。這種結構一般用于中低壓球閥。
主要特點是本身結構緊湊,密封可靠,結構簡單,維修方便,密封面與球面常在閉合狀態(tài),不易被介質沖蝕,低溫浮動球閥易于操作和維修,適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質,而且低溫浮動球閥還適用于工作條件惡劣的介質,如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等,在各行業(yè)得到廣泛的應用。低溫浮動球閥閥體可以是整體的,也可以是組合式的。
LNG液化天然氣低溫球閥設計是由旋塞演變而來的,低溫浮動球閥的啟閉件作為一個球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉90度,低溫浮動球閥實現開啟和關閉的目的,將零件浸入低溫-196℃的液氮中保冷2至6小時后取出自然處理,重復循環(huán)2次,減少溫差和金相組織改變而產生變形,提高閥門在低溫時的密封性。用于易燃介質的閥門需防靜電設計。低溫浮動球閥采用兩片或三片分體式閥體設計,符合ISO17292標準。低溫浮動球閥適用中高壓力工況,溫度范圍從-196~500攝氏度。通??梢匀〈】趶焦潭ㄇ蜷y,以節(jié)約成本。低溫浮動球閥全部采用防火設計,并按照API607及API6FA防火試驗,通過勞氏認證。
本實用新型涉及超低溫球閥,包括閥體、球體、閥座、閥桿以及用于控制閥桿的操作機構,球體設于閥體內,閥體對應球體兩側分別設有介質進道與介質出道,閥座包括進口閥座和出口閥座,進口閥座設于球體的一側并與介質進道對應,出口閥座設于球體的另一側并與介質出道對應,閥桿的下端徑向的穿過閥體,并與球體聯動連接,閥桿的上端與操作機構聯動設置,閥桿外設有閥蓋;閥體與進口閥座之間設有進口密封裝置,閥體與出口閥座之間設有出口密封裝置;閥蓋上端與閥桿之間設有閥桿密封結構,閥蓋下端與閥體固定連接。在超低溫工況下,閥門逸散性能達到ISO15848-1及API622規(guī)定的標準要求,閥門的密封性能好,啟閉力矩低,使用壽命長。
隨著現代石油化工、煤化工和制冷工業(yè)的快速發(fā)展,低溫閥門的使用越來越廣泛,用量也越來越多。因此正確合理地使用低溫閥門引起人們關注。低溫閥門的使用除了一般常規(guī)閥門的使用要求之外,還有一些特殊要求需要注意。
低溫閥門一般是指哪些溫度低于-29℃下工作的閥門,有的低溫閥門能在溫度降至-196℃的情況下輸送液化氣體(諸如:氮氣、氧氣和天然氣之類的介質),還能保證正常工作。
隨著工作介質溫度的降低,低溫閥門所使用的材料和結構與常規(guī)通用閥門也有區(qū)別,特別是超低溫閥門(t<-100℃),不僅選材要適當,而且要有特殊的結構。為了減少由外界傳向關閉件的熱流,操作部件與有絕熱裝置的閥體要移開一定的距離。所以低溫閥門的閥蓋頸部都很長。超低溫閥是在從外界溫度起,直到超低溫的復雜條件下工作的。而且要不間斷地發(fā)揮其功能。關閉件的密封通??吭诿芊馊ι闲纬杀仨毜慕佑|壓力來保證,但如果傳動裝置的作用力是固定的,密封圈的強度在工作溫度范圍內就可能不同,當然密封圈材料的性能,特別是聚合材料的性能也就不同。因此,超低溫閥門對密封圈有嚴格的要求,通常選用硬質合金(STL)材料較好。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有:蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,水減壓閥超低溫閥在關閉件的開啟速度方面收到相當的限制。雖然采用了絕熱措施,在有限范圍內還是有熱流,導致系統(tǒng)中的個別地方產生液相。因此,在閥門快速開啟時,液體可能獲得很大的速度,一旦遇到像閥門這樣的障礙或阻力就將產生水擊,這是在使用中要注意的。
LNG液化天然氣低溫球閥設計一般用于制冷技術,介質為氮或氟利昂的冷凍劑,過去常用鑄鐵閥門,其適用溫度為-28~150℃之間,現在采用較少,但閥門用鐵素體球墨鑄鐵有增長趨勢。這是因為鐵素體球墨鑄鐵具有較好的沖擊韌性、耐磨性和耐腐蝕性能。
一般碳鋼(WCB)材質的閥門,其使用溫度為-29~150℃;也有低溫碳鋼(LCB、LC1、LC2),其低使用溫度為-46~-73℃;奧氏體不銹鋼(304、316)是性能優(yōu)良的耐低溫鋼,其低使用溫度為-196℃以下,有的為-254℃。
一般低溫閥門關閉件,在閥體上的選用金屬密封閥座,在閥瓣上選用氟塑料(F4),在結構上沒有什么特殊要求與常規(guī)通用閥門差不多。根據溫度和介質合理選用。
深冷用閥門,只考慮超低溫閥的工作特點。可安裝于保溫箱內部的任意位置,但填料函、操作機構(手輪、扳手)、閥瓣升降位置指示器應放在箱外。便于操作和更換填料。大多數閥門的安裝是將閥桿水平放置。對于超低溫的電動閥閥門閥桿要求必需水平放置。
低溫下填料裝置工作條件是非常復雜的,由于填料易失去彈性,一旦因蒸發(fā)介質泄漏,閥桿被凍結,就會導致卡死現象,閥門不能正常開啟和關閉。為了改善填料裝置的工作條件,可安裝熱力擋板,來保證填料的保溫。這主要是在設計中,增加閥桿長度。用導熱系數盡量低的非金屬材料(夾布、膠布等)來制造擋板以便使填料箱的熱損耗量顯著地減少。另一種辦法是把填料裝置加套,并將具有足以保持填料裝置工作能力的溫度的介質驅入形成的空間。其作用在于使閥門從低溫度到工作點有一個溫度梯度,在某工作點和超過工作點,氣壓將處于某一能使液化氣體不再是液態(tài)而回復為氣態(tài)的溫度。
氣壓不論在任何時候總是通的,一般與閥門的一端相通或與另一端通,以便如果氣壓內的溫度上升時,不會產生危險的高壓。
LNG液化天然氣低溫球閥設計低溫浮動特點:
1、在各種閥門中,低溫浮動球閥的流動阻力小,全徑球閥打開時,球體通道、閥體通道和連接管徑相等并成一直徑,介質幾乎可以毫無損失的流過
2、球閥旋轉90°即可全關全開,啟閉迅速。與相同規(guī)格的閘閥、截止閥比較、球閥體積小、重量輕,便于管道安裝
3、的閥座:聚多年球閥制造經驗而設計的閥座,確保閥門密封,磨擦系數低,操作力矩小、多種閥座材料、適應范圍廣。
4、開關無誤的手柄:低溫浮動球閥采用扁頭閥桿,低溫浮動球閥與手柄的連接不會錯位,從而保證手柄指示的開關狀態(tài)與閥一致辭。
5、鎖緊裝置:為防止閥門開關誤操作,在閥門全開、全關位置有鎖定孔,確保閥門處于正確的位置。
6、閥桿防飛結構:閥桿為下裝式,防止受壓飛出,同時可在火災后,與閥體形成金屬接觸,確保閥桿密封。
7、低溫浮動球閥是用帶有圓形通孔的球體作為啟閉件,在閥桿驅動下球體圍繞閥桿中心作0~90度旋轉,完成啟閉功能;低溫浮動球閥具有結構緊湊開關迅速的特點,轉動90度,即可關閉閥門,切斷管路介質;球體通道直徑與管路直徑相同,流阻小,流通能力大;閥桿為下裝式,杜絕了閥桿穿出的事故發(fā)生,低溫浮動球閥保證了使用安全。
LNG液化天然氣低溫球閥設計
浮動球閥為浮動式結構,低溫浮動球閥閥座相對球體具有浮動功能,低溫浮動球閥在介質壓力作用下能保證進口密封性能;本閥具有結構緊湊開關迅速的特點,低溫浮動球閥*的位置指示和具有防止誤操作的鎖定裝置;閥桿在設計時,增加了防脫出裝置,杜絕了閥桿穿出的事故發(fā)生,保證了使用安全;閥體為二段式,球體為浮動式結構,配有兩個浮動閥座,依靠彈簧和介質壓力完成密封,啟閉力距??;低溫浮動球閥閥座具有防火設計,當密封圈燒毀時,靠金屬閥座仍可以密封,防止火災漫延;本閥具有防靜電設計,將非金屬閥座與球體摩擦產生的靜電消除,以防止靜電火花產生。
本發(fā)明公開了一種超低溫閥門,包括閥體、閥座組件、軸承、閥球、止推墊片、纏繞墊片、閥蓋填料箱、螺母、螺柱、閥桿、滴水板、閥桿填料、填料壓套、填料壓板和緊固螺釘。其特點是:所述閥體為一體式結構,閥體上部有用于安裝內件的開口,閥蓋具有延長頸并設有填料箱;閥桿填料從下往上依次設置有墊圈、彈簧、上填料墊、PTFE?V型填料組、隔環(huán)以及石墨填料,填料雁套與填料壓極通過緊固螺釘與閥蓋填料箱鎖緊,其能夠補償填料的磨損,密封可靠,使用壽命長并具有防火功能;所述的閥桿填料、填料壓板、填料壓套及緊固螺釘都在閥蓋填料箱內,結構緊湊。
低溫浮動球閥的閥座:聚多年球閥制造經驗而設計的閥座,確保閥門密封,磨擦系數低,低溫浮動球閥操作力矩小、多種閥座材料、適應范圍廣。低溫浮動球閥開關無誤的手柄:采用扁頭閥桿,與手柄的連接不會錯位,從而保證手柄指示的開關狀態(tài)與閥一致辭。
3、鎖緊裝置:為防止門開關誤操作,在閥門全開、全關位置有鎖定孔,確保處于正確的位置。
4、閥桿防飛結構:低溫浮動球閥閥桿為下裝式,防止受壓飛出,同時可在火災后,與閥體形成金屬接觸,確保閥桿密封。
低溫浮動球閥適用介質:水、氣、油品、天然氣和酸堿腐蝕性介質。 適用溫度:-196~350℃ 驅動方式:手動、氣動、電動、液動等。
由于閥門零件通常在室溫下制造和檢驗的,在低溫條件下工作,各個不同零件會隨著溫度的變化而產生不同的膨脹和收縮,這樣會直接影響閥門的正常工作,這是使用中必須注意和了解的。、如遇超低溫工況,應選擇柔性石墨編織填料,或不銹鋼與柔性石墨纏繞墊料。有些低溫閥門在運行中,常發(fā)現閥門的傳動部位發(fā)生粘滯。咬合現象時有發(fā)生,主要原因是:配對材料選擇不合理預留冷間隙過小,以及加工精度等原因所致。在使用過程中發(fā)現類似問題,要及時向供貨商提出,改進結構設計更換合適的軸承(軸套)材料。LNG液化天然氣低溫球閥設計低溫閥門其他使用要求與常規(guī)閥門相同。與本產品相關論文禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護