1、概述

        在電廠和鋼廠灰渣管道系統(tǒng)中應(yīng)用的閥門,由于受到高溫漿液的腐蝕和顆粒物質(zhì)的沖刷磨損,嚴(yán)重的影響了其使用壽命。如使用普通閥門,很短時間內(nèi)(如1周或1個月)既出現(xiàn)密封泄漏或閥件損壞等問題。導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。為此研制開發(fā)了新型耐磨卸灰球閥。該閥門采用了新技術(shù)、新工藝、新材料,使用壽命提高了3～5倍。

2、結(jié)構(gòu)

       耐磨卸灰球閥(圖1)主要由閥體、球體、閥桿、支架、閥座、氣動裝置和泄放螺塞等組成(表1) 。該閥公稱壓力PN016MPa,強(qiáng)度試驗(yàn)壓力019MPa,密封試驗(yàn)壓力0166MPa,適用溫度≤250℃,適用于輸送灰、漿渣類等流體介質(zhì)。

3、分析

         普通卸灰球閥密封副結(jié)構(gòu)為碳鋼球體表面鍍鉻與碳鋼閥座鑲聚四氟乙烯環(huán)。

        鑄鋼球體耐磨性差,雖然采用鍍鉻處理,但鍍層與基體附著性差,致密性差,鍍層不均勻且鍍層較鑲聚四氟乙烯環(huán)閥座適用溫度較低,強(qiáng)度較低,抗蠕變性差,與球體構(gòu)成密封副后,耐磨和耐沖刷性能低,壽命短。當(dāng)聚四氟乙烯環(huán)磨損,閥座與球體不能構(gòu)成二次密封,嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的使用性能。

圖1　耐磨卸灰球閥

表1　主要零件

         普通卸灰球閥密封面自動補(bǔ)償采用彈簧形式,當(dāng)彈簧使用疲勞后導(dǎo)致推力不足, 達(dá)不到密封所需的密封壓力, 造成密封泄露。

4、改進(jìn)

          新型卸灰球閥球體采用耐磨鑄鐵噴焊鈷基硬質(zhì)合金,使表面和基體都具有較好的硬度,提高了耐磨性。

         閥座采用雙重密封結(jié)構(gòu), 閥座密封面噴焊鈷基硬質(zhì)合金并鑲嵌進(jìn)口耐磨氟橡膠圈, 組成復(fù)合型密封結(jié)構(gòu)(圖2) , 當(dāng)密封圈磨損后, 閥座的金屬面能替代密封圈, 重新形成可靠的密封副, 滿足了閥門的使用性能, 達(dá)到延長使用壽命的目的。

1閥座　2氟橡膠圈　3STL 堆焊層　4球體　5閥體

圖2　復(fù)合密封結(jié)構(gòu)

 　　密封面自動補(bǔ)償采用彈簧和壓縮空氣雙重結(jié)構(gòu)(圖3)。閥門關(guān)閉時, 壓縮空氣同時進(jìn)入閥座背面氣室, 推動閥座, 使閥座密封面與球體緊密貼合,較好地保證密封效果。當(dāng)閥門開啟時, 電磁閥換向(圖4),閥座背面壓縮空氣排空, 閥座卸力, 避免了密封面間的相對磨損, 提高了使用壽命。

(a) 彈簧預(yù)緊　(b) 壓縮空氣助推

圖3　密封面自動補(bǔ)償結(jié)構(gòu)

　　閥門為氣動控制, 可根據(jù)用戶需要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制、遠(yuǎn)程控制和集中控制。

圖4　氣動控制原理

5、結(jié)語

        耐磨卸灰球閥由于采用等離子熱噴涂技術(shù)對球體噴焊鈷基硬質(zhì)合金(STL),及采用堆焊STL的閥座密封面和鑲嵌耐磨氟橡膠圈組成了雙重密封副。提高了閥門的密封性能和使用壽命。閥座卸壓后, 球閥在開啟與關(guān)閉過程中球體密封面與閥座密封面脫離不會產(chǎn)生摩擦, 因而進(jìn)一步提高了閥門的使用壽命。這種新型的耐磨卸灰球閥結(jié)構(gòu)簡單, 與耐磨卸灰閘閥相比安裝高度低, 體積小, 使用維修方便, 因而受到了用戶的歡迎。