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阀门常识

氧气球阀特点

2020-02-28

气动球阀


氧气球阀概述:

氧气球阀适用于水煤浆加压气化装置氧气管线、进口技术GE(德士古)炉、壳牌炉、兖矿四喷嘴水煤浆气化炉和国产技术航天炉,在氧气输送管路或氮气吹扫管路上起到快速切断的作用,它具有较大输出力,必须适用于动态稳定性要求好、高压差、流量大、泄漏量低的场合。

氧气球阀特点:氧气球阀动态图

氧气球阀要实现长期安全而又能稳定使用的目标,就必须要满足防静电、防内漏、防外漏、防卡涩、开关不畅的问题。

(1)防静电设计

①零件设计:阀体流道光整加工,阀体内腔圆滑过渡,阀座等零件无出现尖角,无设计刮刀。阀内件表面的光洁度达到ISO8501-1Sa2的要求。

②阀体法兰设计防静电螺纹孔,采用外接线接地,防止静电的产生。

(2)防内漏

氧气球阀是在高温、高压环境中使用,其开启压差很大,再加上经脱脂和干燥后,密封面摩擦系数相比普通密封面成倍增加,导致摩擦力增大。在这种苛刻的条件下,要保证阀门无泄漏,需要以下几个方面设计:

①密封副的喷焊材料搭配:在现场使用时,球芯与阀座之间是干摩擦,一旦硬质合金涂层出现黏结,阀门开关时就会造成密封面拉伤。通过大量的密封副材料配比试验,挑选出了具有抗黏结性、抗氧化性、良好导热性的氧气球阀专用材料。

②弹簧预紧力与阀座密封环预压缩量之间的关系:选用蝶形弹簧。蝶形弹簧提供的预紧力一方面在低压情况下让阀座与球芯紧密贴合,实现密封;另一方面挤压石墨环使其膨胀,两者结合,保证阀门密封的同时又不卡死。经过大量实验,采用定量压缩技术,严格控制压缩量。

③阀腔压力自泄放结构:当氧气球阀处在全关位置时,阀体、阀座和球芯构成封闭空间(也称中腔)。中腔的介质作用在阀座上存在环形面积差S1,压强P1。阀后的介质作用在阀座上也存在环形面积差S2,压强P2。阀座承受弹簧预紧力F。当中腔介质压力P1上升到一定值时,即P1*S1>(P2*S2+F)时,弹簧将被压缩,阀座与球芯分离,中腔的高压介质通过球芯与阀座之间的间隙泄放,实现压力自泄放。

(3)防外漏

氧气一旦外漏,后果是非常严重的,高速冲出来的氧气很容易在泄漏处产生局部热聚集效应,进而形成明火甚至爆炸。为了防止氧气球阀在使用一段时间后,填料被挤压变形、造成泄漏,我企业做成以下设计:

①动载压板设计:填料压板螺栓处安装蝶形弹簧,为填料组件提供持续加载力,保证阀杆和填料之间持久紧密密封,从而保证填料泄漏等级满足TA-Luft环保标准。

②采用双轴承设计和轴承腔自密封设计,解决阀门在启闭过程中因阀杆便宜引起的泄漏问题。

(4)防卡涩、开关不畅

氧气球阀的卡涩、开关不畅的原因是多方面的,主要包括三类:1、实行机构选型问题2、阀杆和轴承的设计和处理工艺不过关3、球芯和阀座喷涂层选材不当。一般大部分原因为后两者。

①阀杆与轴承载开关的过程中容易出现黏结,咬伤、将导致阀门无法开关。针对此情况,采用双轴承并作硬化处理工艺,克服高温高压和纯粹干摩擦情况下金属粘结的问题。

②球芯与阀座喷焊氧气球阀专用材料,同时阀座密封面不能设计过宽,整个阀座的长度不能太长,避免阀门开关过程中出现阀座异位而卡住球芯。

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