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保溫球閥的改進措施
保溫球閥也稱夾套球閥,其是在球閥的基礎(chǔ)上焊裝金屬夾套,夾套與閥體之間構(gòu)成保溫通道,通道內(nèi)注入蒸汽或其他保溫介質(zhì),確保閥內(nèi)介質(zhì)能夠正常工作。保溫球閥具有良好的保溫特性,且閥門的通徑與管徑一致,同時又能有效地降低管路中介質(zhì)熱量損失。主要用于石油、化工、冶金、制藥、食品等各類系統(tǒng)中,以輸送常溫下會凝固的高粘度介質(zhì)。
因受閥門密封結(jié)構(gòu)及其相對應的密封材料的制約,其使用的溫度小于200℃。而且長時間在200℃的工況下使用,壽命較短。雖然閥座方面可選用短時間能耐300℃的高強度石墨材料,但閥門中還有許多需要密封的部位仍無法在高溫場合下密封,特別是徑向密封方面,高強度石墨材料不適宜做徑向密封。通常的保溫球閥徑向密封是采用O形圈密封結(jié)構(gòu),這樣整臺閥門的使用溫度直接受到O形圈使用溫度的制約,目前保溫球閥上使用的O形圈是氟橡膠,而氟橡膠的使用溫度在200℃以內(nèi),且不能長期在這極限溫度內(nèi)使用。遠遠不能滿足市場中許多介質(zhì)的要求,如工況介質(zhì)為松香時,其要求保溫球閥的使用溫度為300℃,這樣才有利于松香介質(zhì)獲得較為理想的流動性,傳統(tǒng)中用O形圈作為密封零件時,就無法滿足其要求。
根據(jù)保溫球閥存在的問題,確定對保溫球閥的密封材料和結(jié)構(gòu)進行改進,改進措施如下:
1、首先對圖1在支承圈與閥體之間,通常采用O形圈作徑向密封的結(jié)構(gòu)進行改進,取消采用O形圈的密封結(jié)構(gòu),在圖2支承圈上直接加工出臺階結(jié)構(gòu)使支承圈與閥體之間組成密封腔,在密封腔內(nèi)裝上耐高溫的柔性石墨材料的密封圈,在密封圈后面加裝一個帶錐截面的墊圈,墊圈后面裝上專用結(jié)構(gòu)的螺塞,這樣通過旋緊螺塞,螺塞將力傳遞給墊圈,墊圈的錐截面將擠壓密封圈,密封圈產(chǎn)生變形,使其在徑向內(nèi)外貼緊支承圈和閥體,從而使保溫球閥在徑向獲得耐高溫的密封結(jié)構(gòu),同時,通過旋緊螺塞,使球體與閥座之間產(chǎn)生預緊密封力,使其獲得密封。
2、在閥座密封結(jié)構(gòu)上亦做出相應的改進,采用鑲?cè)胧浇Y(jié)構(gòu),將閥體及支承圈挖出凹槽,凹槽底端裝入密封性能優(yōu)越且耐高溫的柔性石墨,既能起到閥座底端的密封作用,又能起到各密封副之間因熱脹冷縮的補償作用。在柔性石墨上面裝上耐高溫的金屬閥座,使用溫度可提高到425℃以內(nèi)長時間使用,從而解決了保溫球閥不能在200℃以上長時間使用的局面。并且還可根據(jù)實際工況的要求選用不同材質(zhì)的閥座。
3、在圖1中起排泄作用的底端接管與堵頭是螺紋連接,當溫度升高時,螺紋部分的密封很難保證,決定取消堵頭,在圖2中與底端接管連接的堵頭換上臺階式排污堵頭,連接端用纏繞墊進行密封,確保底端的密封可靠性。
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