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建筑給水排水知識:手動(dòng)截止閥設計分析

2015-04-13 16:56  建設工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

截止閥閥體是閥的主要承壓部件,并且容納閉合元件。截止閥內的流動(dòng)通道被設計成具有光滑的圓弧內壁而沒(méi)有尖銳的角和尖棱,這樣可提供一個(gè)不產(chǎn)生異常湍流及噪音的平穩工藝流動(dòng)。流動(dòng)通道本身必須具有恒定的面積以避免產(chǎn)生任何附加的壓力損失和過(guò)高的流速。截止閥具有較寬的兩個(gè)端部連接,因此閥體可適用于幾乎每一種的端部連接,盡管為適應無(wú)法蘭結構其面對面尺寸太長(cháng)(螺栓連接兩個(gè)管線(xiàn)法蘭之間的閥體,這在旋轉閥中是常見(jiàn)的)。對截止閥來(lái)說(shuō),不匹配的端部連接也是可以的。

截止閥的閥芯是大于準確位置的一個(gè)閉合元件(因為節流閥大于恰好打開(kāi)或關(guān)閉的位置,但是倒不如說(shuō)閥芯是調節元件),他使閥門(mén)按照流動(dòng)特性和閥的位置改變流率。典型的閥芯由兩個(gè)關(guān)鍵零件組成:閥芯,他是調節元件的凸模部分;閥座環(huán),他是凹模部分。閥芯插入閥座環(huán)的部分叫做閥芯頭,而通過(guò)截止閥頂部伸出的部分叫做閥芯桿。在閥芯桿的頂部上車(chē)有絲扣以便與首輪機構相配合。單調座閥芯的主要優(yōu)點(diǎn)是其嚴密關(guān)閉的可能性(在某些情況下,可達到優(yōu)于閥門(mén)最大流量的0.01%)。這種情況是由于手動(dòng)操縱器的力直接作用于支座表面而造成的。

在手動(dòng)截止閥中有個(gè)兩種尺寸的閥芯:全閥芯,他是最常用的并涉及到閥座環(huán)的面積,該面積在截止閥特殊尺寸內可通過(guò)最大流量。另一方面,當希望閥門(mén)節流到較該尺寸閥門(mén)額定流量為少時(shí),則使用縮徑閥芯。如果使用全閥芯時(shí),必須在較小的增量情況下對閥座節流關(guān)閉,但這是用手操縱器難以獲得的。優(yōu)先的辦法是使用小的閥座直徑和相匹配的旋塞,他叫做縮徑閥芯。

閥帽是頂部工件的一個(gè)重要元件,并作為承壓零件為閥體提供了帽或蓋。一旦它被安裝在閥體上,他被閥帽或閥體的墊片所密封。他也用填料盒密封閥芯桿,填料盒包括一系列的填料環(huán)、壓蓋或導向蓋。填料間隔套以及抗擠出環(huán),用以防止工藝介質(zhì)向大氣的少量泄漏。安裝在填料盒上面的是壓蓋法蘭,他用螺栓與閥帽頂部連接。當壓蓋法蘭螺栓已擰緊,填料被壓縮并密封閥桿和閥帽孔。

保持閥芯頭與閥座環(huán)對中,對于嚴密關(guān)閉是重要的。為維持這種對中,可使用兩種導向機構之一:雙頂部閥桿導向器或閥座導向器。雙頂部閥桿導向器使用兩個(gè)閉合配件在填料盒兩端進(jìn)行導向一保持發(fā)型和閥座環(huán)同心。這些導向器可整體的由與旋塞相容的金屬制成,以避免金屬擦傷,亦可使用彈性體或石墨襯套。兩個(gè)導向器的結構應盡可能的遠離以避免由工藝流體作用在閥芯頭所造成的側向運動(dòng)。導向器、閥帽孔和執行閥桿必須保持在關(guān)閉時(shí)的容許偏差內以維持一個(gè)配合,此配合將造成平穩直線(xiàn)運動(dòng)而無(wú)約束和濺出的液體。

另外一種常用手動(dòng)截止閥的導向型式是閥座導向結構。此處閥芯桿是由一個(gè)上導向器支撐(它的作用如同填料壓蓋)。閥芯頭延伸部分的外部直徑,作為第二個(gè)導向表面,對閥座進(jìn)行導向。這意味著(zhù)下部導向器表面留在物流層之內,所以工藝介質(zhì)比較清潔。閥芯頭的靠下部分具有開(kāi)孔,該開(kāi)孔在閥座開(kāi)啟過(guò)程中使物流運動(dòng)通過(guò)閥芯頭到達閥座。改變這些開(kāi)孔的尺寸和形狀、就會(huì )影響到縮減流量和流動(dòng)特性。因為上導向器和下導向器之間的長(cháng)度位于最大長(cháng)度,因此由于工藝物流造成的側向旋塞運動(dòng)不是一個(gè)問(wèn)題,而且這種類(lèi)型的導向器所要求的容許偏差,不像雙頂部閥桿導向器的那樣嚴格。這種結構降低了操作中的閥芯任何振動(dòng)的機會(huì )。當閥芯和閥座有相同材料制成時(shí),在長(cháng)期或頻繁的操作中可能發(fā)生金屬表面磨損。高溫可導致熱膨脹和抱勞。

閥芯的金屬支座表面設計成與閥座環(huán)的金屬支座表面相互匹配,但其接觸角度略有不同。正常情況下,閥芯具有一個(gè)比閥座環(huán)錐度較大的角度。這種環(huán)形的不相匹配保證了一個(gè)窄點(diǎn)的接觸,是全部操作器的軸向力僅僅傳遞到閥座的一小部分,因而得到了金屬對金屬接觸的最嚴密關(guān)閉的可能性。在大多數結構中,手動(dòng)截止閥的閥座環(huán)是用螺紋擰入閥體的。又是在有限的空間內要求用工具旋轉閥座環(huán)。對于帶螺紋的閥座也有某些缺點(diǎn):首先,在腐蝕或苛刻的工況下,螺紋會(huì )被腐蝕,使得拆卸困難,第二,在閥芯和閥座之間的對中找正時(shí),需附加的研磨

步驟以得到所需要的閥門(mén)關(guān)閉。第三,在存在振動(dòng)情況時(shí),閥座環(huán)在關(guān)閉位置處不能被旋塞保持就為,是因為閥座環(huán)最終可能松動(dòng)并通過(guò)閥座墊片產(chǎn)生泄漏或閥座表面不對中。

某些截止閥要求鼓泡嚴密關(guān)閉,這用金屬對金屬密封是達不到的。為完成這些,在閥座環(huán)中可嵌入彈性體。在這種情況下,閥座環(huán)是兩部分結構,即在兩個(gè)半邊之間嵌入彈性體。金屬旋塞表面壓向閥座環(huán)軟支座表面,如閥芯和閥座環(huán)表面是同心的,就能得到雙重嚴密的關(guān)閉。某些制造商也在閥芯內嵌入彈性體已得到相同效果。

責任編輯:soso
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