結(jié)構(gòu)設(shè)計分析單座調(diào)節(jié)閥軟密封
1 介紹
調(diào)節(jié)閥（也稱為管制閥control valve）是進程管制回路的終端管制元件，但也是零碎進程管制回路中較為微弱的一個關(guān)頭。調(diào)節(jié)閥按調(diào)節(jié)型式籠統(tǒng)分為調(diào)節(jié)型、調(diào)節(jié)切斷型和切斷型3類，其中調(diào)節(jié)切斷型和切斷型的調(diào)節(jié)閥，走漏量必須抵達ASME B16. 104VI級（即氣泡級）的要求。調(diào)節(jié)切斷型調(diào)節(jié)閥通常采取軟密封結(jié)構(gòu)手腕做到VI級走漏量的要求。本文針對直道路調(diào)節(jié)閥中用量至少，多數(shù)廠家都在生制造的單座調(diào)節(jié)閥的軟密封結(jié)構(gòu)治理的技術(shù)細節(jié)發(fā)展解析探求。
2 結(jié)構(gòu)解析
2.1 保守的單座調(diào)節(jié)閥軟密封結(jié)構(gòu)治理
20世紀80年代末尾，隨著我國變遷開放政策的貫徹和落實，一些調(diào)節(jié)閥打造廠引進了國際馳譽調(diào)節(jié)閥廠商的技術(shù)和制造品，使我國調(diào)節(jié)閥制造品的品種和品格失掉顯著提高。其中存在代表性的是日本山武公司的Cv3000系列調(diào)節(jié)閥，如Cv3000系列中的HTS單座調(diào)節(jié)切斷型調(diào)節(jié)閥（即軟密封）的典范結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)閥的軟密封環(huán)經(jīng)由閥瓣頭和螺釘鑲嵌到閥瓣柄中，閥座經(jīng)由羅紋連貫擰緊在閥體上。
當閥門處于關(guān)閉形態(tài)時，閥座的陷上去表面嵌入到軟密封環(huán)中（軟密封環(huán)通常由聚四氟乙烯等彈性材料制成），該處的彈性材料變形包圍住閥座陷上去表面，由此確保可靠的密封成就，同時閥桿也不至于受到過大的推力。由此可見，閥門在關(guān)閉時僅僅用適當?shù)牧痛笠獕虼_陳訴封，而彈性材料本人也大要歷久地支承住這個關(guān)閉力。這一點關(guān)于封鎖常設(shè)處于關(guān)閉的閥門額定有意思。因為彈性材料表面不是發(fā)生生機永久性變形，所以能保證閥座和閥瓣多次反復啟閉時的密封性。別的又因為嵌入彈性材料的閥瓣大要批改密封副在齊心度方面的較小毛病，所以關(guān)于閥瓣和閥座的打造位置精度要求籠統(tǒng)較低。
可是，這種模式的軟密封結(jié)構(gòu)也有一些毛病。起首是難于制約關(guān)閉力的大小，即便當閥瓣軟密封環(huán)構(gòu)兵到閥座時，關(guān)閉動作也不能及時住手，是以使彈性材料簡單涌現(xiàn)永久性變形，非常是當閥門常設(shè)處于關(guān)閉時，閥瓣軟密封環(huán)常設(shè)受到過載壓力而使其涌現(xiàn)永久變形，封鎖后再關(guān)閉時就簡單奏效。其次，在閥門封鎖進程中，因為閥瓣的儉約作用，使得閥門在剛一打開的短期內(nèi)涌現(xiàn)介質(zhì)的高速流動，此時軟密封環(huán)要承受很大的壓力降，這將對軟密封環(huán)表面制造生沖蝕，構(gòu)成其表面的麻利粉碎。是以，該軟密封結(jié)構(gòu)通常被限定在壓力降小于3MPa的場合下使用。
別的該結(jié)構(gòu)在組裝、組裝和維修方面也有極大的缺陷。起首軟密封環(huán)是經(jīng)由閥瓣頭和螺釘擰緊嵌入到閥瓣柄中，為了保證螺釘不松脫，在組裝時通常要在螺釘上涂上合適的固化膠或者采取沖鉚、點焊的方法固定螺釘，這就給再次組裝變幻軟密封環(huán)時帶來極大的不便。其次是閥座采取羅紋連貫，緊要專門使用工裝手腕夠組裝和組裝，關(guān)于現(xiàn)場維修非常不便。
2.2 改進型軟密封結(jié)構(gòu)治理
隨著財富技術(shù)的發(fā)展，用戶渴望失掉更高品格的閥門，同時也要求提高閥門的使用、維修程度。這就對項目技術(shù)人員提出了新的要求，除了要經(jīng)心治理出高品格和高程度的閥門，合理選用和準確把持之外，還要方便維修人員的維修和組裝，方便快速，使各種事件及維修光陰降到最低限定。因而，關(guān)于單座調(diào)節(jié)閥來說，就涌現(xiàn)了圖2所示的改進型軟密封結(jié)構(gòu)治理。在這種結(jié)構(gòu)治理中，用金屬擋環(huán)和軟密封環(huán)包辦了保守結(jié)構(gòu)中用螺釘固定嵌入式軟密封環(huán)的治理，用壓套和閥座密封墊直壓式結(jié)構(gòu)治理包辦了保守結(jié)構(gòu)中閥座采取羅紋連貫的治理。這樣的治理長處是當閥瓣和閥座抵達最后關(guān)閉位置時，閥瓣給閥座的一小部分力由金屬擋環(huán)禁受，并直接傳到閥座，這樣就打掃了軟密封環(huán)因過載而損壞，何況金屬擋環(huán)還供給了一定的搶救密封作用。直壓式結(jié)構(gòu)治理也篡改了緊要專門使用工裝手腕組裝的羅紋連貫閥座治理，組裝和組裝、現(xiàn)場維修和變幻都非常方便。
改進型軟密封結(jié)構(gòu)治理也存在一定的缺點。起首，軟密封環(huán)一旦奏效，金屬擋環(huán)也只能起到常設(shè)的密封，必須要盡快變幻。別的，如果介質(zhì)中帶有固體顆粒時，極簡單卡在閥瓣和閥座兩頭，阻撓了閥座的密封，會引起走漏，繼而因為介質(zhì)的高速沖刷而使閥座表面被沖蝕粉碎。
2.3 新型軟密封結(jié)構(gòu)治理
為了補償上述結(jié)構(gòu)的不敷，涌現(xiàn)了如圖3所示的新型單座調(diào)節(jié)閥軟密封結(jié)構(gòu)治理。
新型結(jié)構(gòu)中，密封副采取金屬密封和聚四氟乙烯彈性密封雙密封治理。金屬密封閥座可起撐持作用，抗御軟密封環(huán)因壓力過大而被壓碎。軟密封環(huán)由彈性O(shè)形圈撐持并受到金屬壓圈的關(guān)懷，附加的金屬壓圈免除了軟密封元件過載的殛斃，這樣就是經(jīng)過50萬次的開關(guān)后還能做到氣泡級（VI級）密封，點滴不漏。
在閥門適才打開的剎時，在密封件外緣處因為介質(zhì)制造生較急的湍流，會構(gòu)成密封件的振動，使密封材料涌現(xiàn)倦怠粉碎。新型結(jié)構(gòu)中因為金屬閥座環(huán)凸緣的關(guān)懷，軟密封環(huán)不會受流體的沖刷，不易損壞。
關(guān)于夾帶固體顆粒的流體介質(zhì)，軟閥座閥門的密封結(jié)構(gòu)加倍需求。這主若是因為介質(zhì)中夾帶有固體顆粒時，極簡單卡在閥瓣和閥座的密封面之間，阻撓了閥座的密封，會引起走漏，繼而因為介質(zhì)的高速沖刷而使閥座表面被沖蝕粉碎。關(guān)于上述存在二級關(guān)閉作用的軟閥座密封結(jié)構(gòu)（圖6），即便涌現(xiàn)了這種顆粒卡在閥瓣和閥座金屬密封部位之間，也不會有甚么危害，因為另有閥瓣和軟閥座之間的密封，仍能起到可靠無效的填補密封作用。
3 結(jié)語
隨著閥門制造品厚道的使用條件不息增強，對閥門結(jié)構(gòu)治理的要求也不息提高，同時也促成了項目材料的發(fā)展。因為對閥門各種不凡需求，要求生制造廠家不息地研制出新型的密封部件，以得意今世財富發(fā)展的緊要。新型單座調(diào)節(jié)閥軟密封結(jié)構(gòu)治理籠統(tǒng)勝利地使用在口徑為25㎜以上的閥門，壓力降籠統(tǒng)抵達30MPa，存在防火安全，密封可靠，組裝、組裝和維修方便等特性，值得普遍推行和使用。
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