蝶閥的選型原則

2020-04-19 真空技術(shù)網(wǎng)整理 閥門(mén)手冊(cè)

  蝶閥選擇,首先根據(jù)成功的工程實(shí)踐,有關(guān)法律法規(guī),選擇合適的結(jié)構(gòu)、材料和壓力等級(jí),以確保蝶閥安全可靠。

一、蝶閥類(lèi)型的選擇

  1、蝶閥的流量特性是近似直線,不論是中線型還是偏心型差別不是很大。中線型作為調(diào)節(jié)及小口徑工藝閥是合適的。

  2、雙偏心與三偏心蝶閥如何選用,這兩種結(jié)構(gòu)都有能很快脫離、越關(guān)越緊的特點(diǎn),那么兩種結(jié)構(gòu)又如何選用呢?

  作為軟密封采用雙偏心,在加工制造方面比較方便。而三偏心加工制造更復(fù)雜,但它越關(guān)越緊的特點(diǎn)更突出,而且不易產(chǎn)生干涉,因此用于金屬硬密封更為合適。

  目前市場(chǎng)上沒(méi)有綜合地進(jìn)行分析,認(rèn)為什么情況下都推薦使用三偏心金屬硬密封這是不對(duì)的,尤其是大口徑常溫水系統(tǒng)上推薦使用,沒(méi)有必要。因?yàn)榻饘儆裁芊馊Ω鼡Q比軟密封圈要難得多,因此在大口徑水工用蝶閥宜采用軟密封。只有那些不便于維修更換和有較高溫度、惡劣工況下,才不得已使用金屬硬密封。為了在惡劣工況下便于更換金屬密封圈一般將閥體上加長(zhǎng)一段,并開(kāi)一個(gè)中口,以便于密封圈的拆卸(圖1)。

便于密封圈拆卸的蝶閥

圖1 便于密封圈拆卸的蝶閥

 、壅婵盏y的選擇。真空蝶閥有橡膠軟密封和金屬硬密封兩種,從結(jié)構(gòu)上可以是中線型、偏心型和杠桿型,對(duì)于要求真空度高的一般是軟密封。要求有一定溫度只得用金屬密封。為了得到好的效果一般能加工的表面宜進(jìn)行加工且有較好的表面粗糙度和清潔度,不能涂漆和涂一般防銹油,只允許用真空油脂。

二、 蝶閥口徑的選擇

  蝶閥的口徑選擇主要由流經(jīng)閥門(mén)的介質(zhì)、流量或流速?zèng)Q定。

  對(duì)液體一般流速不宜超過(guò)5m/s,最大不超過(guò)7~8m/s。通常:水的經(jīng)濟(jì)流速2~3m/s,低壓氣體流速推薦2~10m/s,中壓氣體流速推薦10~20m/s;對(duì)于蒸汽流速,推薦低壓蒸汽20~40m/s,中壓蒸汽40~60m/s,高壓蒸汽60~80m/s。

  當(dāng)然有時(shí)為了減少壓力損失,將閥門(mén)選擇大一些,這樣流速低一些,但是如果要在小流量下進(jìn)行調(diào)節(jié)則不能這樣做。

  液體在極短的時(shí)間內(nèi)流過(guò)一個(gè)絕對(duì)壓強(qiáng)很低的區(qū)域出現(xiàn)的快速蒸發(fā)和再凝結(jié)現(xiàn)象,稱為空化,這一現(xiàn)象不可能在氣流中出現(xiàn),因?yàn)闅怏w在低壓之下其狀態(tài)是不會(huì)改變的。當(dāng)流體流入壓強(qiáng)較高的區(qū)域時(shí),蒸汽泡會(huì)突然凝結(jié),氣泡會(huì)崩塌或暴聚。這種暴聚的流速可能達(dá)到110m/s和高壓50MPa,對(duì)壁面產(chǎn)生沖擊破壞。為了避免發(fā)生空化,應(yīng)采取一些措施。

  1、使流速不致大到產(chǎn)生這么低的壓力。

  2、將大氣引入低壓區(qū)。

  3、降低壓差ΔpT≤FL2(p1-pVC),其中pVC表示產(chǎn)生阻塞流對(duì)縮流斷面的壓力。

  當(dāng)閥上壓差p<1.5MPa時(shí)即使產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象,對(duì)材質(zhì)破壞的情況也并不嚴(yán)重,因此不需要采取特殊措施。

  從材料上考慮,一般來(lái)說(shuō)材料越硬抗汽蝕能力越強(qiáng)。

  蝶閥不產(chǎn)生汽蝕時(shí),一般汽蝕系數(shù)σ≥2.5。

三、蝶閥材料的選用

  蝶閥主體材料要根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)及工況溫度以及流動(dòng)情況來(lái)確定(是否有顆粒、兩相流等)。正常情況下要求用戶提出閥門(mén)主體材料,特別是特殊工況或嚴(yán)酷工況用閥的主體材料。大多數(shù)情況下閥體材料與管線材料相同或略高于管線材料。

  有關(guān)鋼制閥門(mén)可適應(yīng)的溫度可在ANSI B16.34上查得,碳鋼無(wú)疑是一種通用的經(jīng)濟(jì)材料,它耐溫可達(dá)425℃,鑄鐵、球墨鑄鐵在低壓閥門(mén)上應(yīng)用頗多,一般閥體材料的溫度極限見(jiàn)表1。

表1  閥體材料溫度極限

閥體材料溫度極限

  對(duì)于耐海水閥門(mén),由于要求不同,視工況及重要性采取如下方法:

  1、采用鈦合金制造;

  2、采用雙相不銹鋼;

  3、采用襯里橡膠或聚四氟乙烯;

  4、涂環(huán)氧或陶瓷涂料;

  5、采用低鎳鑄鐵或低合金鑄鐵。

  有時(shí)也采用以上幾種材料的交叉復(fù)合。通常艦船上要求質(zhì)量輕,宜采用鈦合金,而普通電廠和化工廠宜采用襯里或低合金球墨鑄鐵加涂層。