高温硬密封球阀结构的详细介绍

发布时间:2014年04月10日

      一、概述
  球阀由于具有流体阻力小,操作方便,启闭迅速,密封性好和可靠性高等特点,在石油化工,长输管线及城市供暖等行业得到了广泛地应用.阀座材料采用聚四氟乙烯的称为软密封球阀,其使用温度不超过200度,阀座材料采用金属制作的称为硬密封球阀或高温球阀,其使用温度高于250度.近年来为了满足高温工况的需要,国内外球阀生产企业通过优化高温球阀密封结构,使其启闭扭矩明显降低,使用寿命大大延长,操作性能显著提高.
      二、硬密封球阀结构
  1,密封特点
      高温球阀的密封特点主要是采用金属密封,其优点是适用温度范围广,各种金属的热膨胀系数相差不大,只要选用得当,可以达到基本一致,有利于协调温差变形.缺点是材料硬度高,达到密封所的比压高,即使采用预紧力达到密封,但因密封比压大,阀座和球体之间的磨损也很大,而且由于金属密封面摩擦系数较大,导致球阀的启闭力矩较大.因此,高温球阀大多采用弹性密封副,其性能可靠,弱性补偿能力强,适用温度范围广,并对浮动球球阀和固定球球阀都适用.
      高温球阀在预紧力和流体压力的作用下,阀座与球体压紧,使阀座密封面产生变形而达到密封.其密封效果取决于阀座在流体压力和预紧力的作用下,能够补偿球体不圆度和微观不平度的程度.因此,阀座与球体之间必须具有足够大的密封比压,并且满足Qb<q<[q],其中,Qb=保证阀门密封的必须比压.q=阀门工作时的实际比压,[q]=阀座材料的许可比压
      2,结构分析
      浮动球阀密封结构
      硬密封高温球阀由阀体,球体,阀杆,金属阀座及阀座与阀体间的柔性石墨密封圈组成.两个阀座以阀杆轴心为对称中心嵌入阀体,阀座可在阀体嵌入槽中滑动,阀座与阀体之间的密封靠柔性石墨密封圈来实现.由于柔性石墨密封圈可压缩变形,该结构球阀在一定温度范围内使用不会因为球体受热膨胀卡住不能动作,此结构硬密封球阀可用于温度不超过343度的工况.
      固定球阀密封结构
      高温球阀常用在某些高参数工况下.该阀主要由阀体,球体,上阀杆,下阀杆,螺旋弹簧,压板阀座与阀体间密封圈组成.球体由上下阀杆支撑定位,在介质压力作用时,球体无阀体轴线方向的位移.两阀座可在阀体槽中滑动,当球体受热膨胀时球体推动阀座在阀体槽中滑动并压缩弹簧变形,使球体不致卡死不能动作.应用中螺旋弹簧可用在蝶形弹簧取代,亦可将阀杆与球体制作成一体式结构形式.
      结语
      高温硬密封球阀的密封结构是影响其密封性能的重要因素,在温度和压力作用下,阀座和球体之间的相互作用力发生变化时,采用合适的密封结构和结构尺寸补偿所产生的变化,是保障其密封性能的重要的措施之一.在新工艺不断得到应用的基础上,国内外高温硬密封球阀的密封结构仍在不断发展中。

 

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