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    金属密封三偏心球阀结构特点

    1 3种球阀的结构及其密封事理
           1.1 寻常球阀
            普通球阀在全关、半开和全开[图1(a)、图1(b)和图2(a)],球和阀座密封面始终接触,存在申辩。


            1.2 双偏心球阀[见图2(b)、图3]

    图3 双偏疼球阀2种工作形态

            (1)双偏心全关[图2(b)]。球体回转时,由于具备a与b偏幸距,球体密封面相关于原几多焦点有一个偏移,回转中心到阀座密封面的隔绝距离因位置差别而不同,泛起黑白半径,即R1≥R2。
            (2)双偏幸关闭[(图3(a)]。当球体旋转开至一定角度时,因利弊半径起因孕育发生凸轮效应,此时球体与阀座最早离开,球体与阀座无辩论转折。
            (3)双偏心全开[(图3(b)]。当球体旋转开至90时,球体与阀座完全来到,球体与阀座无任何冲突,球体通道与阀体通道直通。为保证两个通道外围重合,要求两个偏爱相称即a=b。此时旋转核心到球心连线与通道外围的夹角恰恰45°,由此发生发火了双偏疼球阀的一个不凡标题问题。由于双偏爱球阀的两个偏疼思虑构造的紧要必须相称,当长半径R1经过球心并偏偏落在密封球面地区内,此时R1与密封球面相切,在切点左近就会泛起较大局限的滑动摩擦,使球阀出现一小部分问难加重,加快磨损。由于球阀最佳密封周边多在R1与通道核心的夹角为45°的位置。双偏心球阀在试验或使用历程中每每可在这个位子涌现划伤。
            1.3 三偏心球阀
            三偏爱金属密封球阀是在双偏疼金属密封球阀的根柢上增进了一个偏幸。其组织三维模子见图4。有球面密封与锥面密封三偏幸球阀两种。

    图4 密封机关三维模子

            球面密封的三偏疼球阀的密封环是一个球面,这个球面的球心与双偏爱球阀的球心不重合有个第三偏爱。这个偏幸窜改了R1与密封球面的几何关系,致使R1纵然通过双偏幸球心也不会与密封球面相切,这就压迫了双偏疼球阀的天才不够。将球面密封圈变为锥面密封圈,就能失掉锥面密封的三偏幸球阀。
            2 三偏爱球阀的上风
            2.1 与普通的软密封球阀相比
            (1)可以顺应于更宽的温度畛域。软密封球阀受非金属密封件的耐温性影响,不克不及用于温度过高的状况。而金属密封则根据分歧的材料可使用于600℃甚至更高。
            (2)可以用于更高的压力局限。受非金属材料耐压威力与在低压下的顽强性限度,非金属密封的球阀用于CL600或更低的等级。用于较高压力等第时,非金属密封件简单失稳而导致阀门见效。而金属硬密封球阀可用于CL2500级。
            (3)可获得更长使用寿命。非金属资料与金属原料相比,容易老化。故在使用一段光阴后,因非金属原料的性能下降而导致阀门密封性能也下降。另外一方面,非金属质料易受毁伤。当流体中含有固体颗粒时,非金属密封件很简单被划伤,从而招致密封失效或密封性能下降。
            2.2 与平庸的金属硬密封球阀相比
            (1)静止球规划。寻常球阀是浮动球密封,而三偏爱球阀全部是静止球办理,何况密封比压颠末自身的扭矩设立,故在如何环境下凡是可靠的。
            (2)扭矩密封办理。保守的金属硬密封静止球球阀,通常凡是在阀座后头设置预收缩弹簧,在弹簧的作用下,使阀座与球体密封面打仗并造成密封比压。假设弹簧刚度偏小,那末造成的密封比压也比拟小,密封造诣差;若是弹簧刚度较大,会加大密封面的磨损,同时添加开关力矩;另一方面,弹簧受介质温度的影响,其刚度往往会随工夫而旋转,是以密封效果也会随年光而改变。而三偏幸球阀靠扭矩密封,可组成较大的密封比压,并且也不会较大的磨损,同时也不受温度和交变载荷的影响。
            (3)单阀座双向密封性能。在低温工况下,激进的金属硬密封球为梗概拘留阀腔中的介质,都采取了烦复的积极泄压机构或接纳开孔的办法。前者增多了阀座的繁杂性,后者会因为开孔而使球阀具有左袒性。三偏疼球阀采纳了单阀座,故不存在阀腔压力监禁的标题。而三偏疼结构,使得阀座密封无论在哪一个偏袒都具有良好的密封成绩,即具有完全的双向密封违抗。
            3 三偏疼球阀的经管
            3.1 承压部件的强度和刚度方案
            对承压部件行使有限元剖析进行详细的强度与刚度希图,它采集:(1)阀体的强度和刚度分析(图5)。(2)阀座、密封环的干戈应力与刚度分析(图6)。(3)阀杆的强度和刚度综合(图7)。
            3.2 密封圈和阀座密封面的加工
            三偏幸球阀,不管是锥面密封还是球面密封,密封圈的加工是环节,必要专一使用的工装才能进行。密封面的加工精度直接影响阀门的最终性能。

            综上所述,金属密封三偏疼球阀可以使用于:(1)高温工况(可到600℃);(2)低温或超高温工况(-196℃);(3)高压工况(可到CL2500);(4)临氢工况;(5)含固体颗粒的工况等。随着石化及煤化工的进行,此种阀门的运用会更广泛。

     

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