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控製閥閥杆的新型密封方法

更新时间:2019-11-27 22:27人气:6850
1、引言控製閥是主動控製係統中非常首要的一個環節 ,如同人的手和腳。控製閥調節流體流量,克服幹擾來保證被控變量達到給定的工藝指標。控製閥的閥部分由閥的內件和閥體構成 ,閥的內件包括閥芯、閥杆、填料函和上閥蓋等。上閥蓋和填料函用於對閥杆密封和對閥杆進行導向,防止工藝介質沿控製閥門的閥杆這個可動部件向外泄漏,它是閥體不可分割的一部分。常規的上閥蓋結構形式一般有四種:普通型、散熱片型 、長頸型和波紋管密封型。材質一般有鑄鐵、鑄鋼和不鏽鋼 ,填料函一般為聚四氟乙烯或柔性石墨。典型的控製閥的閥蓋由與閥體相同的材料或等效的材料製成。閥蓋承受與閥體相同的溫度和腐蝕性影響,閥杆密封在經過幾百次的循環動作以後,就會磨損,在工程利用中,流體壓力也會導致密封磨損;填料的選擇也是一個題目,填料選擇不當,控製閥的摩擦力增大而導致控製閥死區增大或者很輕易使閥杆密封失效 。是以,選擇控製閥,除了閥體結構、材質、履行機構 、口徑計算外,還應根據控製流體的壓力、溫度 、壓差、流體的性質,公道選擇上閥蓋的結構形式和填料函,以防止流體沿著控製閥閥杆泄漏出來 ,即應充分考慮閥杆密封的性能和使用壽命。這在工程設計中顯得非常首要。在強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝流體中,控製閥一般不采用普通型、散熱片型、長頸型上閥蓋及密封結構形式,由於此種結構形式的密封性能和使用壽命極為有限。作者曾在生產現場做過相關實驗,采用304不鏽鋼直行程控製閥調節濃硝酸和濃硫酸混酸流量,使用聚四氟乙烯填料密封結構,不到一個月經過600次擺布的全行程的控製閥閥杆的上下活動,聚四氟乙烯填料密封即完全被破壞。在強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝條件下 ,一旦閥杆密封被破壞,強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝介質從控製閥閥杆中泄漏出來,會對周邊環境和人身安全帶來嚴重的後果。采用波紋管密封型形式是解決上述題目的一個途徑。波紋管一般由不鏽鋼做成。這類特殊的閥蓋結構保護控製閥的填料函避免和流體接觸,一旦波紋管破裂,在波紋管上麵的填料函結構會防止波紋管破裂失效時產生的嚴重後果 。在工程實際中,波紋管密封形式的選擇應充分考慮波紋管密封的壓力的額定值會隨溫度的增高而降低,流體中不能有固體的顆粒存在,及波紋管材料的最長循環動作壽命等。在不鏽鋼不耐某些工藝介質腐蝕的強腐蝕的場所,如工藝介質為濕氯氣時,濕氯氣中含有的微量鹽酸會使不鏽鋼波紋管很快被腐蝕,則控製閥閥杆不能采用波紋管密封的形式。在這類情況下,精確地選擇似乎是采用隔膜控製閥。隔膜控製閥采用了耐腐蝕的襯裏和耐腐蝕隔膜,不用填料,可以完全避免腐蝕性介質向外泄漏,但其流量特性不是很好,且受隔膜襯裏的限製,耐壓、耐溫性能較差,最致命的是耐腐蝕隔膜片會由於上下折疊而造成疲憊損壞,壽命很短,一旦耐腐蝕隔膜片破裂,強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝介質會同樣從裂口處泄漏出來,是以,隔膜控製閥的使用受到了很大限製。是以,在強腐蝕、易揮發、有毒有害的工藝條件下,尋找一種可靠、經濟和實用的控製閥上閥蓋及密封結構形式是保證控製閥可靠工作從而實現生產過程主動控製的關鍵。2、控製閥閥杆的新型密封方法硝化棉硝化工序即濃硝酸和濃硫酸混酸和棉纖維反應天生硝化棉,控製濃硝酸和濃硫酸混酸流量和棉纖維量的比例是保證硝化棉產品質量的關鍵。在硝化棉硝化工序自控係統的改造中,我們設計了一種新型的閥杆密封方式,成功地解決了調節濃硝酸和濃硫酸混酸流量控製閥的閥杆密封題目。在聚四氟乙烯填料密封的上方,我們設計了一個空腔,並且給這個空腔中通進惰性氣體(如氮氣,也可所以空氣) ,並且要求惰性氣體的壓力要稍高於管道中工藝介質的最高壓力。如許,控製閥在使用過程中  ,即使控製閥的聚四氟乙烯填料密封被破壞,由於氣體的壓力要稍高於管道中工藝介質的最高壓力,強腐蝕、易揮發、有毒有害的氣體也無法泄漏出來。為保證空腔中氣體的壓力穩定,防止氣體沿閥杆上下串氣,在空腔的下部,把聚四氟乙烯填料分割為上下兩部分,在中間加一不鏽鋼隔墊,將氟橡膠O型密封圈嵌進不鏽鋼隔墊內,隔墊上下用聚四氟乙烯填料將其夾緊。空腔上部的閥蓋中也嵌進氟橡膠O型密封圈,用螺栓將閥蓋壓緊。一般來講,氟橡膠O型密封圈的使用壽命是比較長的,高達上百萬次,隻要氟橡膠O型密封圈的密封不被破壞,空腔中惰性氣體壓力會始終高於管道中工藝介質的最高壓力,是以,這類控製閥閥杆的密封結構形式是非常可靠的,也很經濟 。3、結束語這類密封結構的控製閥在2001年景功地用於某公司硝化工序主動控製係統改造上,實現了硝化工序生產過程主動化,控製閥運行至今,從未發生過由於控製閥閥杆填料密封損壞而導致濃硝酸和濃硫酸混酸沿控製閥閥杆外泄事故 1頁

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