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2015新型超低温球阀的3个设计要点分析

发布时间:2015-09-23

纵观2015年国际低温阀门行业的发展,已经新型技术在低温阀门行业的引进,低温球阀在我国的食品、医疗、化工等行业应用程度进一步加强,伴随着超低温球阀因其使用介质和使用环境的特殊性,在结构设计上有以下3个设计要点。

1、加长阀盖设计及滴水板设计
低温球阀
  低温球阀的阀盖均采用加长阀盖的设计。加长阀盖的设计要使阀门操作手柄和填料安装位置远离低温区,既可以避免介质的低温导致阀门操作者的冷灼伤,也可以使球阀的填料在正常的温度下工作,保证填料不会受到霜冻的侵害而导致填料断裂失效。另外,由于一般超低温阀门保冷层会比较厚,加长的阀盖也保证了保冷施工的空间,并使填料压盖位于保冷层外,添加填料及紧固压盖螺栓时,无须损坏保冷层。有的厂家在超低温球阀的加长阀盖上,采用了滴水板设计。滴水板需设置在保冷层外侧,可以防止冷凝的水滴落到保冷层及阀体上部,保护保冷层及防止冷量流失。

2、防火设计及防静电设计

  由于低温球阀一般均应用在易燃易爆的介质上,防火设计及防静电设计显得尤为重要,是超低温球阀结构的必要组成部分,不可缺少。超低温球阀的防火设计与普通球阀的设计类似,在各环节的密封上采用石墨密封圈。防静电设计采用弹簧式结构,避免静电电荷累积产生的爆炸危险。

3、阀腔泄压设计及阀门的密封圈设计

  超低温球阀应用在易燃易爆且容易气化的介质时,对于阀门密封结构有着特殊的要求。这是因为球阀在结构上一般会有密闭阀腔,由于介质气化时体积急剧膨胀,球阀在密封结构设计上,一定要考虑密闭阀腔的泄压要求。球阀按结构分为浮动球式及固定球式两种。由于浮动球式超低温球阀和固定球式超低温球阀的阀门密封原理不同,在泄压设计上,会有明显的区别。
低温球阀结构
  浮动球式球阀的密封依靠介质的压力,把球体推向下游的密封面,从而达到密封的要求。所以一般浮动球式低温球阀的密封结构为上游密封圈采用弹簧预紧式密封结构,泄压采用在球体上钻孔的方式。由于上游介质的压力高,一般不锈钢低温球阀的泄压方向都采用向上游泄压。弹簧预紧式阀座可以使球体在弹簧的作用下,压向下游密封圈。这种密封结构的好处是使密封更可靠,同时球阀开启扭矩也会减小。球体上钻孔可以使阀腔与阀门上游相通,避免阀腔因介质气化膨胀而局部升压。

  固定球式超低温球阀的密封一般是双向密封,即上下游密封圈要同时起到密封的作用。上游密封圈用单活塞式密封阀座,下游密封圈用双活塞式密封阀座。单活塞阀座的原理为单向活塞式的作用,在密封副的设计上,考虑到因密封面两个方向作用力的差值而产生的作用力方向的不同,从而使密封副在压力差的推动下,产生相应方向的活塞运动(单活塞效应)。

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