您現(xiàn)在的位置:首頁 > 資料下載 > 超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案

超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案

  • 發(fā)布日期:2021/1/21      瀏覽次數(shù):962
  • 提 供 商: 上海申弘閥門有限公司 資料大?。?/td> JPG
    圖片類型: JPG 下載次數(shù): 442
    資料類型: JPG 瀏覽次數(shù): 962
    相關(guān)產(chǎn)品:
    詳細介紹: 文件下載    圖片下載    

    超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案

    從實際分析,超低溫球閥展現(xiàn)出了優(yōu)異的性能,具有應(yīng)用前景。本文深入工作實踐,結(jié)合工作經(jīng)驗,闡述了相關(guān)設(shè)計思路與對策。希望有效的設(shè)計分析能夠優(yōu)化超低溫球閥的性能,從而促使其提高應(yīng)用質(zhì)量。本實用新型公開了一種超低溫球閥,包括閥體,球體,中間閥體,閥桿及執(zhí)行機構(gòu).所述閥體具有進口和出口,所述中間閥體內(nèi)部設(shè)有空腔,所述球體設(shè)置于中間閥體的空腔內(nèi),所述球體與球體固定座相互接觸.所述閥桿的一端與球體連接,閥桿的另一端與執(zhí)行機構(gòu)連接,所述執(zhí)行機構(gòu)通過閥桿帶動球體旋轉(zhuǎn).所述閥體的進口與球體之間設(shè)有進口閥座,在進口閥座的左側(cè)設(shè)置有閥座密封圈;所述閥體的出口與球體之間設(shè)有出口閥座,在出口閥座的右側(cè)設(shè)置有第二閥座密封圈.本實用新型公開的超低溫球閥,具有強度高,閥桿密封可靠,結(jié)構(gòu)緊湊,使用壽命長并且具有防火功能等特點.

    關(guān)鍵詞:超低溫球閥;結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計;球桿一體化

    1超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案引言
    新時期,隨著技術(shù)發(fā)展,為了有效的研究超低溫球閥的優(yōu)化設(shè)計,需要結(jié)合工作實際,有效的總結(jié)其設(shè)計方案,從而才能提高設(shè)計水平,進一步保證超低溫球閥的應(yīng)用價值。通過本文的進一步分析,旨在提高認識,從而為相關(guān)工作人員提供有效技術(shù)參考。
    2超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案超低溫球閥結(jié)構(gòu)設(shè)計目的
    對于球閥的開關(guān)閥門來說,是一個帶有圓形通道的球體,該球體與通道中軸線環(huán)繞垂直,對通道的開關(guān)和介質(zhì)的流量進行控制。球閥的開關(guān)閥門屬于固定的狀態(tài),即使產(chǎn)生外界壓力,也不會發(fā)生位移的移動。球閥整體是由閥體、閥蓋、滴水板、支架、閥桿以及驅(qū)動裝置等組成。對超低溫球閥進行優(yōu)化設(shè)計中,主要是將一體式結(jié)構(gòu)與二片式和三片式結(jié)構(gòu)進行對比,達到降低球閥泄漏點的目的。


    低溫閥門
    ASME/ANSI B16.34法蘭,螺紋和焊接端連接的閥門
    ASME/ANSI B16.10閥門的面至面和端至端尺寸
    ASME/ANSI B16.5管法蘭和法蘭管件
    API 600石油天然氣用螺栓連接閥蓋楔式閘閥
    API 598閥門的檢查我和試驗
    ASTM A182高溫設(shè)備用鍛制或軋制的合金鋼管法蘭、鍛制管件、閥門及零件
    ASTM A351容壓零件用奧氏體及奧氏體鐵素體鑄鐵的技術(shù)規(guī)范
    3超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案閥蓋設(shè)計
    在對閥蓋進行設(shè)計時,一定要對閥腔內(nèi)流體的溫度進行重視,所以可以選擇加長的閥蓋結(jié)構(gòu),這樣可以使閥門控制裝置和填料安裝的位置與低溫區(qū)之間的距離拉開,不但可以保證閥門填料工作在適當(dāng)溫度范圍內(nèi),降低低溫霜凍對填料的影響,保證閥桿以及其他部件的正常運行外,還有效避免了低溫介質(zhì)對操作球閥的工作人員造成冷灼傷。
    在加長閥蓋結(jié)構(gòu)中,為了有效節(jié)約成本的支出,在緊固螺栓時可以不對保護層進行破壞。在確定加長閥長度時,要根據(jù)材料的導(dǎo)熱、散熱面積等因素的影響進行確定,一般來說,加長閥長度設(shè)計會按照美國MSSSP-134的標(biāo)準(zhǔn)進行確定。在加長閥蓋上都會設(shè)置滴水板,其作用是避免冷凝水滴入保溫層中,保證螺栓等配件的質(zhì)量,滴水板設(shè)置在加長閥蓋之上,由此可以看出保溫介質(zhì)在球閥保溫中占據(jù)著重要的位置。

    4超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案泄壓部件及密封結(jié)構(gòu)設(shè)計
    一些介質(zhì)在高溫汽化后,體積會膨脹,若此時閥門關(guān)閉,則腔體內(nèi)壓力會急劇升高,不僅會破壞球閥各個部件的功能,還會造成閥門失效,影響整個輸送線的正常運行。因此,一定要在閥門端口處安裝泄壓部件。通常泄壓部件的設(shè)計采用泄壓孔形式,確保腔體和管道端口的正常連通。密封結(jié)構(gòu)決定了整個閥門的質(zhì)量優(yōu)劣,是整個球閥的核心部分,一般包含閥桿密封和閥座密封兩個部件


    5超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案防火及防靜電結(jié)構(gòu)設(shè)計
    如果溫度或者壓力等因素發(fā)生急劇變化后,會使介質(zhì)發(fā)生滲漏的情況,導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生,因此在對球閥進行設(shè)計時,一定要重視防火和防靜電結(jié)構(gòu)的設(shè)計。一般來說,在球閥中進行防火設(shè)計時,都是在閥蓋和閥體鏈接的位置設(shè)計一個密封的結(jié)構(gòu),可以選擇柔性介質(zhì)的纏繞墊片和唇式密封圈的雙通道設(shè)計,同樣,閥桿位置的密封也要選擇這樣的介質(zhì)進行多結(jié)構(gòu)的組合,從而發(fā)揮出防火的作用。通過這樣的設(shè)計,可以有效防止密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)融化失效的情況。還可以選擇非金屬密封墊和金屬閥座結(jié)合的方式,進行防火設(shè)計,這種設(shè)計方法可以對傳輸介質(zhì)內(nèi)漏情況進行防止,保證閥門不被破壞,但是這種設(shè)計方法也存在一定的弊端,就是使用成本較高。超低溫球閥具有一定的特殊性,所以在進行防火設(shè)計時,要嚴格按照API6FA或者API607防火安全標(biāo)準(zhǔn)進行執(zhí)行。在對超低溫球閥的優(yōu)化設(shè)計中,因為超低溫球閥的PCTFE材料具有靜電聚集的作用,很容易出現(xiàn)靜電火花,加上超低溫所運輸?shù)慕橘|(zhì)大多屬于易燃易爆品,因此要對球閥進行防靜電結(jié)構(gòu)的設(shè)計。一般來說,會在閥桿接觸的位置上設(shè)置一個彈簧和鋼球,這樣可以使球體不產(chǎn)生靜電,在12V直流電壓下,閥蓋與閥桿以及閥蓋與球體之間的電阻要小于10Ω。


    6超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案驅(qū)動結(jié)構(gòu)設(shè)計
    當(dāng)閥桿和垂線成30o角時,能夠?qū)崿F(xiàn)閥門的正常運轉(zhuǎn)。為了在全開以及全畢狀態(tài)下實現(xiàn)超低溫球閥的自由鎖定,齒輪驅(qū)動以及執(zhí)行器等手動球閥裝置都應(yīng)該設(shè)置鎖定器。執(zhí)行機構(gòu)不僅可以在惡劣條件下維持操作,還可以實現(xiàn)在線維修、更換等操作,為超低溫球閥的可持續(xù)利用提供了便捷。閥桿與閥體一體化設(shè)計對于傳統(tǒng)球閥來說,閥桿和球體是兩個相對獨立的部件,通過多種密封技術(shù)以及對其的優(yōu)化措施,往往由于應(yīng)力分布不均,導(dǎo)致接口不能完美銜接在一起,還會出現(xiàn)硬化層脫落的情況。因此,對球閥的閥桿和閥體進行一體化設(shè)計,也就是說通過焊接等工藝將閥桿和球體銜接在一起,選擇焊Ni60噴在銜接處,從而避免表面發(fā)生脫落的情況。在閥桿和閥體一體化設(shè)計中,要加強對材料的重視,閥桿的材料可以選擇17-4PH不銹鋼,這種材質(zhì)具有較強的抗腐蝕性,在熱處理后具有較高硬度的優(yōu)勢,而球體的材料可以選擇F304不銹鋼,這種材料有較好的防銹性,并且比較耐高溫,同樣具有較強的抗腐蝕性的優(yōu)點。通過對閥桿和閥體一體化的設(shè)計,可以有效提高閥門的安全性。


    7超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案金屬密封面材料在低溫下冷縮變形的控制
    對于金屬材料(閥體、閥蓋、球體、閥座、閥桿),零件在粗加工之后精加工之前,采用“深冷處理”的方法,可以消除低溫閥門材料的馬氏體組織相變和材料的收縮變形。通過實踐,確定了低溫處理的溫度為-196℃,深冷處理時間由2h延長到3h,保證深冷處理充分、均衡。但對于精密度要求高的密封件,經(jīng)一次深冷處理恢復(fù)到常溫后,再次進行深冷處理,消除低溫變形對閥門密封副尺寸精密度的影響,提高了閥門在低溫工況密封的可靠性。


    具體設(shè)計說明:
    (1)、加長閥桿設(shè)計,超低溫閥門少加長250mm,以保證填料密封性能。
    (2)、閥門材料采用奧氏體不銹鋼,經(jīng)過嚴格熱處理。
    (3)、所有零部件在裝配前少進行2次深冷處理。
    (4)、所有閘門閥桿采用整體鍛造,后熱處理,再加工方式,以確保其力學(xué)性能。閥桿與填料接觸部位進行滲氮處理,提高閥桿硬度,然后精磨,表面粗超度達Ra 0.8微米以上,以保證填料處密封可靠。
    (5)、采用明桿、支架設(shè)計,能在不用拆卸驅(qū)動裝置的情況跟換、增加填料。
    (6)、所有超低溫閥門(閘、截、止)密封面均采用堆焊STL6#硬質(zhì)合金材料。密封面研磨處理,使其表面粗超度達到Ra 0.4微米以上,并保證其硬度符合標(biāo)準(zhǔn)。以確保其密封性能。
    (7)、所有PI600的要求留有磨損余量,當(dāng)處于關(guān)閉狀態(tài)時,其閘板中心應(yīng)比閥座中心高,其值為閥座密封面的2/3。
    (8)、所有超低溫截止閥密封面采用錐面密封,以確保其密封性能。
    (10)、所有填料采用美國VOC新型密封技術(shù),材料選用柔性石墨,保證其密封性能、自潤滑性。以達到密封可靠,開啟輕便的效果。 
    (11)、閥門的制造采用數(shù)控化加工,保證所有關(guān)鍵零件的統(tǒng)配互換性。閥門出廠前的測試也都是嚴格按照BS6364標(biāo)準(zhǔn)進行,每臺閥門都有*的出廠序列號,保證閥門的可追溯性。
    (12)、閥門材料嚴格按照使用要求及參數(shù)表選用,所有零部件材料嚴格按照國家相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)進行驗收,并提供相應(yīng)材料證書。


    超低溫深冷球閥結(jié)構(gòu)改進方案結(jié)束語:
    總之,為了滿足工作需要,超低溫球閥的性能結(jié)構(gòu)也在不斷的優(yōu)化。本文分析了超低溫球閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計對策,希望能夠不斷優(yōu)化球閥的性能,從而確保超低溫球閥能夠更好地應(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域,以提高其應(yīng)用價值。