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低負載調(diào)節(jié)蝶閥的結(jié)構(gòu)和安裝 |
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來源：機械網(wǎng) 作者：不詳 日期：2011/8/29 訪問：
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一、結(jié)構(gòu)特性
從標準規(guī)定和實際使用情況分析：低負載調(diào)節(jié)蝶閥用于介質(zhì)的調(diào)節(jié)時其密封性能要求與金屬密封蝶閥有一定的差別。
作為管網(wǎng)含塵煙氣控制設(shè)備處于關(guān)閉位置仍留有一定間隙不會影響管路開度調(diào)節(jié)達到爐壓的自動控制。
低負載蝶閥與金屬密封蝶閥流體特性相似,蝶閥開度與流量之間的關(guān)系基本上呈線性比例系。
如果用以控制流量其流量特性與配套管路的流阻系數(shù)有密切關(guān)系。如兩條管道安裝閥門口徑和形式完全相同而管道損失系數(shù)不同,閥門的流量差別就會相差很大。
如果閥門處于節(jié)流幅度較大的狀態(tài),蝶板處于中間開度時關(guān)閉過程中,蝶板上下兩側(cè)可以形成完全不同的狀態(tài)。一側(cè)蝶板前端順介質(zhì)流向而動,另一側(cè)則逆介質(zhì)流向而動。
因此一側(cè)閥體與蝶板形成似噴嘴形開口,另一側(cè)則類似節(jié)流孔形開口。噴嘴側(cè)比節(jié)流側(cè)流速快的多，而節(jié)流側(cè)一面往往會產(chǎn)生負壓。所以低負載蝶閥水平安裝時應(yīng)將噴嘴側(cè)放在管道的下部，可以避免管道閥門連接處灰堵現(xiàn)象的發(fā)生。
低負載蝶閥主要起截流和調(diào)節(jié)流量的作用。特別是大口徑蝶閥，工況條件影響閥門的變形因素較多且變形量不易控制，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響。低負載蝶閥徑向密封與金屬密封蝶閥結(jié)構(gòu)相似，應(yīng)用過程中受溫度影響易產(chǎn)生熱卡阻，影響閥門的正常啟閉。
低負載蝶閥密封形式以平面密封較為理想可以設(shè)計成垂直板或斜板式結(jié)構(gòu)(如上圖 )閥體、蝶板以側(cè)平面為密封副。蝶板外徑可以小于閥體通徑，即使閥門內(nèi)腔管壁有粘結(jié)也能方便開啟。管道變形對閥門主體密封性能影響沒有徑向密封效果明顯。
該結(jié)構(gòu)閥體密封面的對稱度要求較高特別是斜板式結(jié)構(gòu)其閥體密封側(cè)平面在普通機械設(shè)備上難以加工。必須安排合理的工藝才能使裝配精度達到理想的密封效果。
平面密封結(jié)構(gòu)如果采用杠桿式無論垂直板還是斜板結(jié)構(gòu)都可解決密封平面在加工過程中存在的問題。該結(jié)構(gòu)有許多優(yōu)點，杠桿結(jié)構(gòu)閥門密封面為側(cè)平面密封不會產(chǎn)生徑向卡阻。
另外閥體和蝶板密封側(cè)平面為連續(xù)的平面整體加工蝶板外徑設(shè)計小于閥體通徑。蝶板關(guān)閉過程先轉(zhuǎn)動后平動密封面越壓越緊開啟過程蝶板先平動后轉(zhuǎn)動也不會產(chǎn)生卡阻。低負載蝶閥一般在壓力低、溫度高的環(huán)境條件下工作不會影響閥門啟閉。
二. 安裝
低負載調(diào)節(jié)蝶閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)結(jié)合閥門的工況使用條件。在溫度較高含塵量大的熔煉工況條件下，低負載調(diào)節(jié)蝶閥的設(shè)計可采用平面斜板式結(jié)構(gòu)。
該結(jié)構(gòu)的蝶板與閥體之間留有間隙，其間隙值依據(jù)閥門口徑和工況使用條件確定，一般控制在其通道面積的0.5%以內(nèi)，可以滿足低負載調(diào)節(jié)蝶閥安裝和工況溫度變化及熔煉工藝要求。
在溫度較高和含塵量較小的制酸工況條件下，低負載調(diào)節(jié)蝶閥的設(shè)計可采用垂直板式結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)密封面加工容易，其密封面間隙值控制在通道面積的0.2%以內(nèi)。閥體、蝶板密封副尺寸精度可通過機械加工達到設(shè)計要求。 對于溫度高、壓力低及密封要求嚴格的工況，低負載調(diào)節(jié)蝶閥設(shè)計采用杠桿式平面結(jié)構(gòu)。該密封副配制和蝶板運行軌跡可滿足高密封性能的管網(wǎng)設(shè)備工藝要求。
低負載調(diào)節(jié)蝶閥主體密封依據(jù)不同工況選用不同結(jié)構(gòu)，有利于閥門生產(chǎn)和工況使用。低負載調(diào)節(jié)蝶閥軸端結(jié)構(gòu)設(shè)計采用具有隔熱和密封效果優(yōu)良的外置式支撐結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)閥門二軸端先密封后支撐，便于調(diào)節(jié)的功能，不會產(chǎn)生軸端卡阻。
在直連式或曲柄連桿機構(gòu)與傳動機構(gòu)連接時，加裝隔熱套都能有效遠離高溫環(huán)境對傳動裝置的影響，保證閥門正常工作。
大口徑低負載調(diào)節(jié)蝶閥的閥體和蝶板應(yīng)依據(jù)工況要求采用鑄造或焊接形式，均應(yīng)配置筋板，選擇合理的工藝方案和材料，以提高產(chǎn)品的剛性，防止產(chǎn)品變形低負載調(diào)節(jié)蝶閥在管網(wǎng)中的安裝位置和管網(wǎng)布局對閥門的使用也有影響，煙塵大的管道在閥門開啟端或閥門連接轉(zhuǎn)角處設(shè)計封閉型漏斗，定期除灰可防灰塵堆積過多，以利于蝶板的轉(zhuǎn)動。
低負載調(diào)節(jié)蝶閥安裝還應(yīng)注意幾個問題，
①使用金屬墊圈必須保證負荷均勻，避免因溫度和自重的影響或焊接產(chǎn)生的應(yīng)力給閥門帶來附加壓力，使閥門法蘭及管道變形。
②閥門安裝在較長管道的地方時，應(yīng)安裝支承架。
③閥門安裝應(yīng)注意介質(zhì)流向，使蝶板的開啟方向與管道介質(zhì)流向一致，有利于介質(zhì)流速的自清灰作用。 ④加強管網(wǎng)整體保溫層的防護，使管壁溫度在露點以上，可以減少低溫粘結(jié)性粉塵積灰。如果管壁溫度高于煙氣的酸露點，可以避免酸汽在受熱管壁上的結(jié)露，控制三氧化硫的生成率，則閥門使用效果會更好。
低負載調(diào)節(jié)蝶閥的安裝位置隨著管道的設(shè)計有橫向、豎向及彎角等不同位置，一般豎管安裝低負載調(diào)節(jié)蝶閥使用效果較好，不易積灰，橫管次之，彎角處效果最差。閥門進出口兩側(cè)轉(zhuǎn)彎處最易形成偏流和灰堵，閥門操作力矩將有所增大。
三、結(jié)語
低負載調(diào)節(jié)蝶閥結(jié)構(gòu)簡單，體積小、質(zhì)量輕，一般使用于溫度高工作壓力低的場所。
低負載調(diào)節(jié)蝶閥設(shè)計結(jié)構(gòu)與工況使用條件有很大的關(guān)系，具體結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)工況條件而定。
從使用情況分析，作為調(diào)節(jié)型控制閥門，就主體密封結(jié)構(gòu)而言，無論垂直板式還是斜板式結(jié)構(gòu)，一般閥體有密封圈結(jié)構(gòu)優(yōu)于無密封圈的通徑密封結(jié)構(gòu)。
對于熔煉工況條件，煙氣溫度高含塵量大，易選用斜板式平面密封結(jié)構(gòu)。精煉及化工制酸工況相對溫度和含塵量較低可選用閥體有密封圈結(jié)構(gòu)的平面垂直板式密封結(jié)構(gòu)。
對于煉化設(shè)備密封要求嚴，溫度高的工況，則選用杠桿式平面密封結(jié)構(gòu)。
低負載調(diào)節(jié)蝶閥軸端結(jié)構(gòu)，以組合外置式支撐結(jié)構(gòu)較為合理。低負載調(diào)節(jié)蝶閥在工況使用中溫度變化產(chǎn)生熱卡阻和管壁粉塵粘結(jié)及管道灰堵，是影響低負載調(diào)節(jié)蝶閥正常啟閉的主要原因。
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