昌林自動(dòng)化淺談切斷閥/的選購方法及其分類

　　在要求較高的應(yīng)用場合都會(huì)對調(diào)節(jié)閥提出切斷要求，因此切斷功能是調(diào)節(jié)閥的一個(gè)重要 的使用功能和內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)(對切斷等級的劃分及標(biāo)準(zhǔn)見相關(guān)資料)。在現(xiàn)場使用中，往往 會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥切斷不好，泄漏大等故障。除因堵卡、允許壓差過小而被頂開等原因造成的泄 漏增加外，絕大部分都是由于調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)缺陷和選型不當(dāng)造成的。
 

　　一、結(jié)構(gòu)型式的選擇
 

　　雙密封類調(diào)節(jié)閥(如雙座閥、雙密封套筒閥等)主要的缺點(diǎn)之一就是泄漏大。但上世紀(jì) 80年代以前，由于當(dāng)時(shí)較盛行套筒閥，然而，不少廠家卻在套筒閥上下了很大功夫以改進(jìn)結(jié) 構(gòu)來降低泄漏量，使其演變成非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。于是，這又帶來了許多不足： 零件多、可靠性差、備件難、維護(hù)難、切斷效果不理想等等。實(shí)際上，這是設(shè)計(jì)思路都陷入 了誤區(qū)，與其在閥體的“心臟”內(nèi)作如此復(fù)雜的改動(dòng)，倒不如通過外部調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。因此， 應(yīng)選擇單密封類調(diào)節(jié)閥。這樣，密封問題、可靠性問題、維修和備件問題均被一一解決了。 此時(shí)，解決矛盾的重點(diǎn)轉(zhuǎn)化為介質(zhì)對閥的不平衡力增大的問題，解決它僅需配強(qiáng)力活塞執(zhí)行 機(jī)構(gòu)、加粗閥桿即可。這種通過外部來解決的辦法顯然比通過內(nèi)部的復(fù)雜改進(jìn)要容易得多， 與其說這是辦法問題，還不如說這是思路問題。 進(jìn)入到九十年代，人們開始尋找結(jié)構(gòu)更簡單、密封更可靠的切斷閥。這時(shí)，發(fā)現(xiàn)角行程 閥比直行程閥(單座閥、套筒閥、閘閥)更具有*性，于是產(chǎn)生了三偏心切斷蝶閥、全功 能切斷閥、硬密封切斷球閥。
 

　　二、密封面的選擇
 

　　(1)面對面密封：
 

　　常見的柱塞閥芯，其密封面為60℃的小錐面，閥座也是60℃的小錐面，此小錐面的寬度通 常在0.5mm~2mm之間，要密封好就必須保證兩個(gè)錐面良好接觸。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)，其密封效果不十分理想。這類閥的泄漏率通常為 10-4，經(jīng)過精密的研磨可達(dá)10-6，只能達(dá)到較好的密封等級。
 

　　(2)球面密封：
 

　　利用閥芯的球面轉(zhuǎn)動(dòng)與固定的閥座小錐面相切，它們之間為線接觸，這就比上述面對面密 封的效果好。華林公司推出的全功能超輕型閥、球面密封蝶閥等就是采用這一思路來制作的， 其泄漏率可達(dá)10-6~10-8，高性能的三偏心蝶閥可高達(dá)10-8，以至零泄漏。
 

　　三、密封材料的選擇
 

　　(1)軟密封
 

　　除耐腐蝕的襯里閥門外，一般的軟密封閥指閥芯或閥座兩者之一采用非金屬材料(主要為聚四氟乙烯，還有橡膠等)的密封形式的閥。軟密封閥密封效果，但在管道安裝、系 統(tǒng)的清洗中都有可能留下或多或少不干凈的雜物(如焊渣、鐵屑等)，它們流經(jīng)調(diào)節(jié)閥時(shí)， 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，選擇軟密封結(jié)構(gòu)必 須考慮介質(zhì)的清潔和投運(yùn)前嚴(yán)格沖洗管道。
 

　　(2)硬密封
 

　　硬密封再堆焊耐磨合金等是切斷閥的選擇。這種方式在考慮密封性的同時(shí)也考慮了 使用壽命和可靠性，雖然出廠指標(biāo)只有10-6~10-8，達(dá)不到軟密封零泄漏的效果，但足以滿足 嚴(yán)密切斷的要求，而且它經(jīng)久耐用，從經(jīng)濟(jì)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，但不適宜用于含顆粒介質(zhì)，一旦劃傷，泄漏會(huì)急劇增加。因 此，條件允許時(shí)盡量選用硬密封。全功能超輕型閥硬密封可達(dá)10-7~10-8，三偏心蝶閥可達(dá)零 泄漏。
 

　　(2)對密封耐磨性的考慮：除選硬密封外，對泄漏要求10-6以上的切斷型調(diào)節(jié)閥，應(yīng)該 (或者說必須)堆焊耐磨合金以提高密封的耐磨性、耐沖蝕、耐劃傷的能力，提高閥的壽命。
 

　　(3)對高溫介質(zhì)的切斷調(diào)節(jié)閥在室溫下組裝的，在高溫下工作，溫度變化幾。熱膨 脹會(huì)改變裝配時(shí)建立的密封比壓。過緊，密封面會(huì)卡住，運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)嚴(yán)重擦傷，拉傷；過松， 密封壓不夠，兩種情況泄漏都會(huì)急劇增加。解決的辦法是用彈性閥座來吸收這一變化造 成的差異。通常有三種彈性方案：①彈簧式；②薄片式柔性金屬環(huán)；③剛?cè)嵯酀?jì)的彈性閥座。 后者，即有柔性克服熱膨脹，又有剛度并堆耐磨合金來提高耐磨面的可靠性。
 

　　(4)對含顆粒的沖蝕介質(zhì)，要考慮閥芯避讓開高速介質(zhì)的直接沖蝕。直行程閥、蝶閥都 不具備這一功能，而全功能超輕型閥偏心旋轉(zhuǎn)具有這一特點(diǎn)。遇此，應(yīng)選后二種閥。
 

　　(5)對于硬密封，必須有足夠的硬度差，同一硬度材料“互不相讓”，容易擦傷。
 

　　(6)對所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)增大推力和剛度，使之動(dòng)作自如。
 

　　五、切斷閥主要閥型
 

　　按上述分析，切斷閥的主要閥型如下，選擇切斷閥應(yīng)綜合考慮泄漏率、介質(zhì)種類、介質(zhì) 溫度、流量系數(shù)等各種參數(shù)和性價(jià)比。在如下優(yōu)選秩序中，先考慮硬密封，再考慮軟密封。
 

　　(1)全功能超輕型調(diào)節(jié)閥
 

　　(2)三偏心金屬硬密封蝶閥
 

　　(3)雙偏心球面密封蝶閥
 

　　(4)球閥
 

　　(5)偏心旋轉(zhuǎn)閥
 

　　(6)單座閥
 

　　(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(gè)比較普遍的難題，主要原因是缺少同時(shí)具有允 許壓差大、切斷好、耐高溫膨脹卡的閥，如高壓蒸汽調(diào)節(jié)與切斷，因壓差大(1~3MPa或更 大)，口徑大(DN200~300)，不得不采用平衡式的雙密封結(jié)構(gòu)(如雙座閥或雙密封套筒 閥)，經(jīng)特殊處理，泄漏率可達(dá)10-4，再提高就困難了，而全功能超輕型調(diào)節(jié)閥綜合性能好， 可較好的解決這一難題，泄漏率可達(dá)10-6~10-7以上。