
在要求較高的應(yīng)用場合都會對調節閥(fá)提出切斷要求,因此切斷功能是調節閥的一個(gè)重要的使用功(gōng)能和內在(zài)質量指(zhǐ)標。在現場使用中,往往會出(chū)現調節閥(fá)切斷不好(hǎo),泄漏大(dà)等故障。除因堵卡、允許壓差過小而被頂(dǐng)開等原因造成的泄(xiè)漏增加外,絕大部分都(dōu)是由於調節閥的結構缺陷(xiàn)和選型不當造成的(de)。

一.結構型式的選擇
雙密封類調節閥(如雙(shuāng)座閥(fá)、雙密封套筒閥等)主要的缺點之一就是泄漏大。但上世紀80年代以前,由於當時較盛行套(tào)筒(tǒng)閥,然而,不少閥門生產廠家卻在套(tào)筒閥上下了很大功夫以改進結構來降低泄漏量,使其演變成(chéng)非常複雜的結構。於是,這又帶來了許多不足:零件多、可靠性差、備件難、維護難、切斷效果不理(lǐ)想等等。實際上,這是設計思路都陷(xiàn)入了誤區,與其在閥體的“心(xīn)髒”內作如此複雜的改動,倒不如通過外部調整來實(shí)現。因此,應選擇單密封類調節閥。這樣,密封問題、可(kě)靠性問題、維修和備件問題均被一一解決了。此時,解決矛盾(dùn)的重點轉化為介質對閥的不平衡(héng)力增大的問(wèn)題,解決它僅需(xū)配強力活塞執行機構、加粗閥杆(gǎn)即可。這種通過外部來解決的辦法顯然比(bǐ)通過內(nèi)部的複雜改進要容易得多,與其說這是辦法問題,還不如說這是思路(lù)問題。進入到九十(shí)年代,人們(men)開始尋找結構更簡單、密封更可靠(kào)的切斷閥。這時,發現角行程閥比(bǐ)直行(háng)程(chéng)閥(單座閥(fá)、套筒閥、閘閥)更具有優越性,於是產生了三偏心切斷蝶(dié)閥、全功能切斷閥、硬密(mì)封切斷球閥。
二.密封麵的選擇(zé)
(1)麵對麵密封:
常見的柱塞閥芯,其密封麵為60℃的小錐麵,閥座也是60℃的(de)小錐(zhuī)麵,此小錐麵的寬度通常在0.5mm~2mm之間(jiān),要密封好就必須(xū)保證(zhèng)兩個錐麵良好接觸。但事實(shí)上,它始終受到加工誤差的影響(如同心度、不圓度、傾斜度等),其密封效果(guǒ)不十分理想。這類(lèi)閥的泄漏率通常(cháng)為10-4,經過精密的研磨可達10-6,隻(zhī)能達到較好的密封等級。
(2)球麵密封:
利用閥芯的球麵轉動與固定的閥座小錐麵相切,它們之間為線接觸(chù),這就比上述麵對麵密(mì)封的效果好。上海艾栗自動化科(kē)技有限公司推出的全功能超輕(qīng)型閥、球麵密封蝶閥等就是采用這一思路來製作的,其(qí)泄漏率可達10-6~10-8,高性能的三偏心蝶閥可高達10-8,以(yǐ)至零泄漏。
三.密封材料的選擇
(1)軟密封
除耐腐蝕的襯裏閥門外(wài),一般的(de)軟密封閥指閥(fá)芯或閥座兩者之一采用(yòng)非金屬(shǔ)材(cái)料(主要為聚四氟(fú)乙烯,還(hái)有橡膠等)的密封形式的閥。軟(ruǎn)密封閥密封效果最佳,但在管道安裝、係統的清洗中(zhōng)都有可能留下或多或少不幹淨的(de)雜物(如焊渣、鐵屑等),它們流經調節閥時,容易把軟密封閥座或閥芯劃傷,使泄漏量增加,密封的可靠性差。所以,選擇軟密(mì)封結構必須考慮介質(zhì)的清潔和投運前嚴格衝洗管道。
(2)硬密封(fēng)
硬密封再堆焊耐磨合金等是切斷閥的最佳(jiā)選擇。這種方式在(zài)考慮密封性的同時也(yě)考慮了使用壽命和可靠性,雖(suī)然閥門生產廠家設置指標隻有10-6~10-8,達不到(dào)軟密封零泄漏的效果,但足以滿足嚴密切斷(duàn)的要求,而且它經久耐用,從經濟的角度考慮更合算。
四.密封可靠性的考慮
(1)軟密封,切斷效果好,但不適宜用於含顆(kē)粒介質,一旦(dàn)劃傷,泄漏(lòu)會急劇(jù)增加。
因此,條件允許時盡量選用硬密(mì)封。全功能(néng)超輕型閥硬密(mì)封(fēng)可達10-7~10-8,三偏心蝶閥可達零泄漏。
(2)對密封耐磨性的考慮:除選硬(yìng)密封外,對泄漏要求10-6以上的切斷型調節閥,應(yīng)該(gāi)(或者說必須)堆焊耐磨合金以(yǐ)提高密封的(de)耐磨性、耐衝蝕、耐劃傷的能力,提高閥(fá)的壽命。
(3)對高溫(wēn)介質的切斷調節閥(fá)在室溫下組裝的,在高溫下工作,溫度變化幾百度(dù)。熱膨脹會改變裝(zhuāng)配時(shí)建立的密(mì)封比壓。過緊,密封麵會(huì)卡住,運動時會嚴重(chóng)擦傷,拉傷;過鬆,密封壓不夠,兩種情況泄漏都會急劇增加。解決的最好辦法是用彈性(xìng)閥座來吸收(shōu)這一變化造成的差異。通常有三種(zhǒng)彈性方案:
①彈簧式;
②薄片式柔性金屬環;
③剛柔(róu)相濟的彈性閥座。後者最好,即有柔性克服熱膨脹,又有剛度並堆耐(nài)磨合金來提高耐磨麵的可(kě)靠性。
(4)對含顆粒的(de)衝蝕介質,要考慮(lǜ)閥芯避讓開(kāi)高速介質的直(zhí)接衝蝕。直行程閥、蝶閥(fá)都不(bú)具備(bèi)這一功能,而(ér)全功能超輕型(xíng)閥偏心旋轉具有這(zhè)一特點。遇此,應(yīng)選(xuǎn)後二種閥。
(5)對於硬密封,必須有足夠的硬(yìng)度差,同一(yī)硬度(dù)材料“互不(bú)相讓(ràng)”,容易擦傷。
(6)對所配(pèi)執行機構應增大推力和剛度,使之動作自如。
五.切斷閥主(zhǔ)要閥型
按上述分析,切斷閥的主要閥(fá)型如下,選擇(zé)切斷閥應綜合(hé)考慮泄漏率、介質種類、介質溫度、流量(liàng)係數等各種參數和性(xìng)價比。在如下優選秩序中(zhōng),先(xiān)考慮硬密封(fēng),再考慮軟密封。
(1)全功能超輕型調節閥
(2)三偏(piān)心金屬硬密封(fēng)蝶閥
(3)雙(shuāng)偏心球麵密(mì)封蝶閥
(4)球閥
(5)偏(piān)心旋轉閥
(6)單(dān)座閥
(7)單座套筒閥
(8)軟密封閥
六.高溫、高壓、大壓差、大口 徑切斷閥選擇
高溫、高壓、大壓差、大口徑切斷是一個比較普遍的難題,主要原因是缺(quē)少同時具有允許壓差大、切斷好、耐高溫膨脹卡的(de)閥,如高壓蒸(zhēng)汽調節與切斷,因(yīn)壓差大(1~3MPa或更大),口徑大(DN200~300),不得不采用平衡式的雙密封結構(如雙座閥或雙密封套筒閥),經特殊處理,泄漏率可達10-4,再提高就困難了,而全功能超輕型調節閥綜合性能好,可較好(hǎo)的解決這一難(nán)題,泄漏率可達10-6~10-7以上。