吉泰閥門創(chuàng)新填補(bǔ)石化領(lǐng)域國內(nèi)空白 — 斜盤式止回閥

2019-07-01 瀏覽量：4589

        止回閥的撞擊、水錘現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，當(dāng)閥門關(guān)閉時，由于在介質(zhì)倒流之前，閥門的閥瓣沒有到達(dá)關(guān)閉位置而造成撞擊；當(dāng)閥門開啟時，由于閥瓣擺弧過大，加速行程長，也會造成撞擊閥體。斜盤式止回閥有效克服了旋啟式止回閥、升降式止回閥在此工況下產(chǎn)生的撞擊、水擊現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)無撞擊操作。由于閥瓣的運(yùn)行距離很短，因此能夠迅速到達(dá)閥座位置、從而最大限度減小撞擊現(xiàn)象，并且動作平緩，有效的實(shí)現(xiàn)其密封和動作功能。斜盤式止回閥適用于防止水平或垂直管路上的流體倒流，在垂直管路或水平到垂直之間的任何傾斜角度的管路上。

CL600 - 28" 36" 用于乙烯裝置A級管線

       斜盤式止回閥研發(fā)背景
       目前，我國閥門行業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，閥門工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈以及行業(yè)的專業(yè)化程度上均與國外企業(yè)存在著較大的差距，今后一段時間內(nèi)，產(chǎn)品技術(shù)將成為我國閥門行業(yè)革新的要點(diǎn)。加快淘汰效率低，能耗大的產(chǎn)品，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)新技術(shù)，新產(chǎn)品的開發(fā)和推廣應(yīng)用，已經(jīng)成為閥門行業(yè)的向前邁進(jìn)的關(guān)鍵動力。吉泰閥門一直堅持走創(chuàng)新之路，改良之路。不斷對產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，加大新產(chǎn)品的的研發(fā)和投入力度。通過更一步的設(shè)計改良和精密的制造，吉泰自主研發(fā)、制造的斜盤式止回閥在石化領(lǐng)域填補(bǔ)國內(nèi)空白，發(fā)揮重要的作用。

       產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)
       中文名：斜盤式止回閥
       產(chǎn)品設(shè)計：ASME B16.34  GB/T12224
       結(jié)構(gòu)長度：ASME B16.10  GB/T12221
       檢驗(yàn)和試驗(yàn)：API 598  GB/T 13927
       法蘭尺寸：ASME B16.5  GB/ HG/ SH
       對焊尺寸：ASME B16.25 
       材質(zhì)：WC6
       壓力等級：Class 150、300、600 、900、1500、2500
                PN 2.0 、5.0、10.0、15.0、25.0、42.0 MPa

       工作原理目的
       斜盤式止回閥的主要零件包括閥體、閥座和閥瓣。閥體構(gòu)成閥腔和一個進(jìn)口一個出口，閥座設(shè)在進(jìn)口和閥腔連通處，其特征在于：閥瓣組件通過樞軸進(jìn)行鐘擺式運(yùn)動，且該樞軸孔位于整個閥瓣組件重心上方；樞軸位于閥瓣組件一側(cè)，偏離閥體、閥座平面。密封形式為球面密封，閥座和閥瓣結(jié)合和分離期間都不會出現(xiàn)摩擦或者滑動接觸。閥座、閥瓣和樞軸構(gòu)成一個總體，固定在閥體進(jìn)口側(cè)，通過這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其密封和動作特性，達(dá)到無撞擊、無噪聲工作。微彈性金屬閥座，密封性能好。球面閥瓣設(shè)計，開關(guān)迅速、靈敏，使用壽命長。斜盤式止回閥結(jié)構(gòu)使流體通道呈流線型，流阻小，有節(jié)能效果。

       主要特點(diǎn)介紹
       斜盤式止回閥是止回閥中的一種新型結(jié)構(gòu)型式，其主要特點(diǎn)有：
       1. 和旋啟式止回閥進(jìn)行對比，旋啟式止回閥采用的是平面密封，它需要一些附屬零部件（如搖桿、叉子）才能實(shí)現(xiàn)它的密封要求，而斜瓣傾斜式止回閥采用的是球面密封。其閥座密封面的寬度要比閥瓣的寬，這樣的結(jié)構(gòu)形式有利于閥瓣在過程中的導(dǎo)向，同時，有利于密封面之間的吻合，大大增加了密封的可靠性。而旋啟式止回閥的平面密封恰恰相反，由于球面密封在軸向力作用下的比壓通常要比平面密封大，因此這種閥門在密封性能上要比旋啟式止回閥所采用的平面密封好。閥座和閥瓣的結(jié)合或分離期間都不會出現(xiàn)摩擦或滑動接觸。圓錐形閥座與流向具有一定的角度，能夠自動調(diào)整閥瓣密封位置，在沒有介質(zhì)壓力的情況下能夠始終緊密關(guān)閉。甚至在垂直（流向向上）管道上，這種閥門也具有特別緊密的關(guān)閉特性。
       2. 繞軸旋轉(zhuǎn)的閥瓣的重心距離軸心較短，因此這種短弧的鐘擺效應(yīng)也比較小，閥瓣在啟閉過程中，回轉(zhuǎn)半徑短，擺幅減小，能有效降低閥瓣及閥座所受到的沖擊和振動，防止水錘現(xiàn)象的發(fā)生：在出現(xiàn)逆流時利用重力原理迅速關(guān)閉閥瓣。由于閥瓣的運(yùn)行距離很短，因此能夠迅速到達(dá)閥座密封位置，從而最大限度的減小了撞擊現(xiàn)象，并且動作平緩，具有跟高的效率。噪音低，介質(zhì)的波動也小，達(dá)到了靜音式無沖擊效果。
       3.閥瓣可以開啟至水平位置，開度大則流通能力強(qiáng)，流體阻力小，水錘消除明顯，借助于介質(zhì)的作用力及閥瓣的特殊設(shè)計，閥門全開時，閥瓣可以開至水平位置，大大增加了流道的截面積，保證了介質(zhì)的充分流通，確保了整個管線的流通能力。
       4.滿足水平安裝和垂直位置安裝（流向向上）。

       設(shè)計和制造的重點(diǎn)、難點(diǎn)
       4-1、與設(shè)計其他閥門一樣，要進(jìn)行基本的設(shè)計計算密封比壓、殼體強(qiáng)度、法蘭強(qiáng)度、螺栓強(qiáng)度等。設(shè)計時要先確定內(nèi)部部件的尺寸和位置，再確定閥體尺寸，最后定模，模具開模后進(jìn)行模具測量，進(jìn)一步確認(rèn)尺寸，交由鑄造廠進(jìn)行試制。在保證密封性能和其他功能的前提下，對試制樣機(jī)進(jìn)行功能性驗(yàn)證。
       4-2、要實(shí)現(xiàn)閥瓣和閥座之間的良好密封性能，必須保證閥瓣重心位于閥瓣在關(guān)閉時銷軸（回轉(zhuǎn)軸）垂線的一側(cè)，即遠(yuǎn)離密封面的一側(cè)，只有這樣閥瓣才能在自重的作用下達(dá)到密封效果，因此，閥瓣的重心設(shè)計就成為了該閥門的核心設(shè)計部件。
為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的，我們在整個設(shè)計過程中對每臺閥門的閥瓣設(shè)計都采用了三維軟件進(jìn)行了輔助設(shè)計，這樣我們就可以確定閥瓣的重心位置，同時通過權(quán)衡閥瓣的重量，實(shí)現(xiàn)閥瓣的重心位置變動。對閥瓣的配重我們采用模具加注配重板，然后在金工過程中微調(diào)。同時，考慮到介質(zhì)力的作用，閥瓣的開啟比較方便，根據(jù)流體力學(xué)理論，配重板的形狀采用等同于密封瓣式的圓形，配重板和密封瓣間存在鏤空，這樣有利于介質(zhì)力“托起”閥瓣，同時，也便于介質(zhì)的流通。
       4-3、 閥瓣旋轉(zhuǎn)軸心的選擇，要從三方面考慮;
       a、要保證流道的通暢，最大限度的減小壓降，避免擺幅過大。
       b、保證裝配的幾何尺寸的前提下，結(jié)構(gòu)緊湊。
       c、保證密封性能，閥瓣軸承和閥體銷軸孔要進(jìn)行統(tǒng)一加工，保證軸向一致。
      d、閥座和閥瓣密封面的硬度、耐磨性要滿足壽命要求。
      e、保證密封面的形位公差和光潔度，增強(qiáng)閥瓣和閥座反吻合度。
      4-4、銷軸孔與閥瓣的徑向和軸向間隙要適中，既要避免間隙過大導(dǎo)致無法定位，啟閉件抖動過大的現(xiàn)象，也要避免間隙太小導(dǎo)致閥瓣無法自動調(diào)整密封位置。