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大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計

  • 發(fā)布日期:2018-10-22      瀏覽次數(shù):1010
    • 大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計 清管閥技術特點 大口徑清管閥結(jié)構(gòu) 大口徑清管閥設計 清管球閥 化工球閥
      采用引進技術球閥結(jié)構(gòu)設計和頂裝式結(jié)構(gòu)設計
      1. 上海申弘閥門有限公司根據(jù)產(chǎn)品口徑壓力不同,將清管閥設計分為兩種:
      1.1 對于口徑大于等于DN500mm PN1.6及以上清管閥,公司采用引進技術球閥結(jié)構(gòu)設計,確保閥門能承受清管作業(yè)時較大的動力沖擊,避免采用其他結(jié)構(gòu)設計在較大沖擊動力作用下可能出現(xiàn)的閥桿變形、定位軸套密封因受單面擠壓被破壞,定位部件的沖擊變形等影響閥門正常工作的現(xiàn)象。
      其余清管閥采用頂裝式結(jié)構(gòu)設計,不需將閥門從管道上拆下,閥內(nèi)所有零件都可方便取出,實現(xiàn)閥門在線維修。閥門設計符合ANSI/ASME B16.34要求,有可靠的強度、剛度和抗彎抗扭能力。
      球體定位及閥桿驅(qū)動球體結(jié)構(gòu)如下圖
       
      1.2  球體通過定位板、定位銷固定在閥門左右閥體,定位板與球上下軸間通過內(nèi)外球球定位軸承定位,使球和定位板間轉(zhuǎn)動自如。在閥桿與閥體閥桿軸孔間設置閥桿軸承,杜絕閥桿與閥體間金屬摩擦而導致的破壞。
      1.3 閥體和閥蓋的連接:采用螺栓螺母連接,結(jié)合面的密封采用徑向和平面雙重密封。確保結(jié)合面無泄漏。
      1.4  對于大口徑清管閥,閥門在線工作關閉和進行清管作業(yè)時,球體受單面介質(zhì)推力和加大的清管器到位時的沖擊動力,如果采用傳統(tǒng)的閥桿定位,則閥桿承受巨大的介質(zhì)推力,這種推力對閥桿形成剪切和彎曲破壞,即使加大閥桿軸徑,增加閥桿強度,也會在推力作用下產(chǎn)生疲勞變形,閥桿一旦彎曲,則會與軸孔產(chǎn)生金屬與金屬的摩擦,甚至形成咬合,致使閥門操作力矩增大甚至無法驅(qū)動。同時增大閥桿軸徑,也就增加了阻力力臂,導致閥門力矩增大;
      1.5 傳統(tǒng)的閥桿定位在單向推力作用下形成軸面單向擠壓,會導致兩種負面影響:
      A、閥桿軸面疲勞變形,影響閥桿密封;
      B、閥桿密封承受單面擠壓,作用導致閥桿密封失效,閥桿部位出現(xiàn)泄漏。
           上海申弘閥門有限公司,針對閥門工作時的受力特性,采用如圖所示球體定位結(jié)構(gòu),將單向介質(zhì)壓力和清管器的沖擊動力傳遞給閥體左右體,避免了上述結(jié)構(gòu)的不足,改善了閥桿及閥桿密封的受力狀況,使閥桿在純扭矩狀態(tài)下工作,提高了產(chǎn)品品質(zhì),更大程度滿足客戶需求。
      1.6 清管球閥結(jié)構(gòu)設計的特點如下:
       
      大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計*的球體固定方式
      采用整體煅造的球體,球體的轉(zhuǎn)軸通過上下兩個支座固定在閥體上這種*的球體固定方式有以下優(yōu)點:

      ? 球體載荷作用在兩個較大的自潤滑軸承表面,確保他們在低壓力下工作,減小磨損。
      ? 支座更靠近閥門中心線,球體轉(zhuǎn)軸幾乎不承受彎曲載荷。
      ? 球體載荷直接作用在閥體上,它與管道外徑接近,使作用在閥體上的彎曲載荷小。
      ? 閥桿設計成可以拆卸,球體軸向載荷傳遞到閥體而不影響閥桿。
      ? 閥桿實現(xiàn)了純扭矩操作。
       
      大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計操作扭矩傳遞系統(tǒng)
      閥桿與球體以兩種方式匹配來傳遞扭矩
      ? 扁槽和扁方:閥桿頭部扁方置于球體扁槽內(nèi)。
      ? 撥叉組件:閥桿頭部扁方(1)通過兩個撥叉(2)與球體軸孔(3)連接,載荷由閥桿頭部傳遞到撥叉內(nèi)表面,再經(jīng)更大的圓柱接觸面?zhèn)鬟f到球體,從而減小了應力集中。閥桿與球體之間的連接間隙保證了球體的軸向自由度,這樣有以下優(yōu)點:
      A、 閥桿不受徑向或彎曲載荷,只傳遞操作閥門的扭矩,實現(xiàn)了純扭矩操作。
      B、 閥桿對中性好,改善了密封效果,密封件磨損小,大大延長了使用壽命,同時使閥門操作輕便靈活。

      大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計閥桿雙重密封(選配)
      閥桿密封可用兩個帶檔圈的O型圈實現(xiàn)雙重密封,外層密封圈可以實現(xiàn)帶壓更換。
      閥桿緊急密封:必要時,可通過注脂閥注入密封脂用于閥桿緊急密封。
      閥座結(jié)構(gòu)
      閥門密封通過兩個可以浮動的閥座支承圈實現(xiàn)。每個支撐圈是鍛件,可軸向浮動并截斷流體,包括球側(cè)密封或體側(cè)密封。它們通過彈簧預緊以實現(xiàn)低壓密封,由活塞效應實現(xiàn)高壓密封。對體側(cè)密封的特殊設計,可以實現(xiàn)以下兩種不同形式的球體密封:
      ? 雙密封(標準設計)。采用雙密封結(jié)構(gòu),不管通過閥門的流體方向如何(與流體進入管線的方向無關),上游和下游兩個支撐圈可同時推向球體,實現(xiàn)球側(cè)密封,這種密封設計對流體有雙重阻擋作用,即使上游密封失效,下游密封也能保證球側(cè)密封,這樣能確保閥門運行的性。為了防止中腔超壓,閥體上應安裝泄壓閥。
      ? 單密封(自動泄壓)。采用單密封結(jié)構(gòu)時,只有上游密封起作用。中腔介質(zhì)的超壓會克服彈簧的預緊作用,使閥座遠離球體,從而自動泄壓到下游管道內(nèi)。

      大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計閥座復合密封
      彈性閥座確保雙重球體密封:初級金屬密封,次級軟密封,達到氣密。閥座是截面帶圓角的三角形的圓環(huán),用壓環(huán)把它固定在閥座槽內(nèi),這種特殊的設計防止了閥座在閥座槽中的扭轉(zhuǎn),避免了在球體轉(zhuǎn)動時閥座被擠出閥座槽中。當閥座支承圈壓向球體時,支承圈和球體保持金屬密封,由彈性材料制成的閥座實現(xiàn)軟密封。金屬接觸避免了閥座被介質(zhì)中的固體雜質(zhì)損傷。由于閥座的高彈性,即使球體表面有一定損傷也能密封。
      閥座緊急密封(選配)
          當閥座密封有所損傷,影響閥門密封時,可通過注入密封脂用于緊急密封。這由支承圈和閥體上的注脂孔和槽組成,通過它們即可注脂。對焊接球閥,緊急密封為標準設計:對分體式球閥,按要求執(zhí)行。

      大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計排放特點:
      ? 單截斷:閥門中腔的介質(zhì)只有在關位置時才能排放。 閥門中腔的介質(zhì)在開和關位置時均可排出。為了防止中腔介質(zhì)超壓,閥門應按要求配備泄壓設備(自動泄壓閥座或泄壓閥)
      操作輕便
           球體被支撐在閥體與閥蓋之間,并襯以具有良好自潤滑性能和減磨性能的PTFE滑動軸承。球體與閥座的作用力得到的控制。閥桿不受球體推力作用,閥桿扭轉(zhuǎn)自如,閥門操作靈便。
      快開盲板
      閥體中部設置有取放清管器的水平通道,通道端部設置有啟閉密封機構(gòu)——快卸裝置,快卸裝置主要由快卸閥蓋、快卸體、卡環(huán)組成。操作時間不足60秒。
      快開門密封采用自緊式密封,在快開門上裝有進口氟橡膠唇形密封圈,快開門關閉后與密封面產(chǎn)生足夠比壓,隨著壓力升高,密封效果越好。
      卡環(huán)式快卸裝置, 只需將快卸閥蓋推入快卸體,搬動小手柄,卡環(huán)脹開,進入快卸體的卡槽內(nèi),裝入擋塊,擰緊擋塊螺絲,同時,排氣泄壓閥關閉;若需打開快卸閥蓋須擰開擋塊螺絲,與之相連的排氣泄壓閥打開,清管閥泄壓,取下?lián)鯄K卡環(huán)收縮脫出快卸體的開槽,即可打開快卸閥蓋取放清管器??煨堕y蓋防火的自緊式密封結(jié)構(gòu),密封可靠。
      擋塊和擋塊螺絲同時還是一個安全機構(gòu),如果不擰開擋塊螺絲就不能打開擋塊,則打不開快卸閥蓋;擰開擋塊螺絲則與之相連的排氣泄壓閥打開,腔體泄壓,才能打開擋塊,快卸閥蓋就能安全打開。
      快卸閥蓋與快卸體之間依靠“一對門式”連桿相互連接,可有效地防止意外情況下快卸閥蓋飛出傷人。
      大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計零泄漏
      99%的壓力試驗并保證任何密封部位無可見泄漏。
      耐火安全設計
      當彈性閥座插件被燒損后,球體和閥座間形成金屬對金屬的密封;閥體與閥蓋間以及閥桿部位都設置耐高溫的石墨墊片,保證高溫密封可靠性。耐火試驗符合API 6FA和API 607標準要求
      防靜電設計
      導靜電彈簧保證球體與閥體、閥桿與閥體間的良好導通,安全地導出磨擦產(chǎn)生的靜電。連鎖安全設計放空閥與快開盲板鎖定銷聯(lián)鎖,在放空閥沒打開泄壓之前不可能打開快開盲板,保證了操作的安全性。
      清洗設計
      閥體上可安裝一注水閥,當輸送有毒介質(zhì)時通過帶有一個噴頭的注水閥沖洗閥門體腔,并通過排污閥排放到污水罐。
      排污放空安全設計
           在閥體中腔底部設計排污閥,排污閥口徑取閥門公稱通徑的1/10,保證中腔壓力介質(zhì)排放,同時慮閥門在低溫地區(qū)可能出現(xiàn)氣體含水介質(zhì)排污閥冰堵現(xiàn)象,設計了快開門連鎖放空閥,確保閥門中介質(zhì)壓力的釋放,保證操作閥門人員的安全。
      2、大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計上海申弘閥門有限公司清管閥比較優(yōu)勢
      2.1 技術來源
      上海申弘閥門有限公司是中國球閥生產(chǎn)專業(yè)廠家,擁有閥門所涉及的關于材料、化學腐蝕、產(chǎn)品功能及外觀設計、加工制造及工藝、質(zhì)量控制、售后服務、技術談判等各方面的專家和工作經(jīng)驗豐富的工程師,對于閥門從設計到實際工況的運行具有豐富的經(jīng)驗和獨到的技術。各種智慧和經(jīng)驗的綜合,形成了實力雄厚的技術團隊。在完善的球閥設計基礎上,對于清管閥從設計到使用的各個方面的細致了解,分析研究,嚴格按ISO9001和API 6D質(zhì)量管理體系要求,開發(fā)公司清管閥,形成了*完善的清管閥技術體系。
      2.2 種過流方式
      PA型  PA型是清掃管道用的標準型清管閥。它的球孔面積比管子通流面積約大25%,以保證清管作業(yè)過程中輸送介質(zhì)持續(xù)流動。PB型  PB型是一種帶旁通的清管閥,在球體上垂直于球孔方向開設兩個橢圓形通道,其通流面積約為管子的25% 。這種結(jié)構(gòu)保證即便在發(fā)射或接收清管器時清管閥也不會發(fā)生斷流。PB型清管閥不能當作截斷閥使用。PC型  PC型主要是隔離和序輸送介質(zhì)用清管閥。它的球孔面積比管子通流面積約大3%;并且在接收清管閥的球孔內(nèi)有一個附加密封,保證隔離清管器到達接收清管閥時形成密封,獲得理想的隔離效果。
      2.3 定位方式和閥桿工作受力條件
      上海申弘閥門有限公司清管閥采用引進美國新比?。℅E)設計理念,將單向介質(zhì)壓力和清管器的沖擊動力傳遞給閥體左右體,使球和定位板間轉(zhuǎn)動自如。杜絕閥桿與閥體間金屬摩擦而導致的破壞。使閥桿在純扭矩狀態(tài)下工作,提高了產(chǎn)品品質(zhì),更大程度滿足客戶需求國內(nèi)其他公司清管閥采用傳統(tǒng)的閥桿定位,閥門在線工作關閉和進行清管作業(yè)時,球體受單面介質(zhì)推力和加大的清管器到位時的沖擊動力,這種推力和動力沖擊對閥桿形成剪切和彎曲破壞,即使加大閥桿軸徑,增加閥桿強度,也會在推力作用下產(chǎn)生疲勞變形,閥桿一旦彎曲,則會與軸孔產(chǎn)生金屬與金屬的摩擦,甚至形成咬合,致使閥門操作力矩增大甚至無法驅(qū)動。同時增大閥桿軸徑,也就增加了阻力力臂,導致閥門力矩增大;
      大口徑清管閥結(jié)構(gòu)設計傳統(tǒng)的閥桿定位在單向推力作用下形成軸面單向擠壓,會導致兩種負面影響:
      A、閥桿軸面疲勞變形,影響閥桿密封;
      B、閥桿密封承受單面擠壓,作用導致閥桿密封失效,閥桿部位出現(xiàn)泄漏。
      2.4 投標產(chǎn)品設計、制造及工藝配管相關資料
      2.5 產(chǎn)品主要零件材料及加工方式
      2.6 產(chǎn)品主要零件加工方式