截止閥閥瓣設計與計算
上海申弘閥門有限公司
第七節 截止閥閥瓣設計與計算
之前介紹蒸汽截止閥熱損失，現在介紹設計截止閥閻瓣，厚度是zui重要的要素。設計人員可先按殼體厚度的2 -2. 5倍來初設定
其厚度，然后進行校核。錐面密封可參照平面密封進行校核。金屬密封截止閥作為輸送和切斷流體介質組件之一，在石油、化工、冶金和城市建設中得到了廣泛的應用。通過選用不同的材質，金屬密封截止閥可以適用于水、蒸汽、油品、硝酸、尿素和煤灰渣等多種介質，因此開發新產品來確保產品質量和使用壽命顯得尤為重要。
密封面具有閥門“心臟”之稱，是閥門zui重要的工作面之一，承擔了閥門的啟閉工作，密封面的好壞直接影響著閥門的使用壽命，對于硬密封截止閥的密封副主要由閥瓣和閥座構成，為了確保密封面有更好的耐磨性和耐蝕性，常在閥座和閥瓣基體上堆焊耐蝕合金或者耐磨合金焊條。本文中主要討論在基體材料為ZG1Cr13的閥瓣上堆焊鈷基硬質合金的焊接工藝及改進措施。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥 閥瓣的密封面，無論是錐面密封還是平面密封，其寬度都應大于閥座上密封面，應保證每
次關閉閥門，閥瓣上密封面都能罩得住密封面，并且其硬度要大于閥座。閥瓣上密封面材料可
堆焊也可鑲圈。不銹鋼類的也可直接用本體材料。
截止閥閥瓣設計與計算閥瓣與閥桿的連接必須靈活可靠，在采用閥瓣蓋連接時應用鎖緊機構，也可用點焊的形式；或采用閥桿與閥瓣承插處開有圓槽，用滾珠來連接。
DN：lOmm. 15mm的小口徑鍛鋼截止閥，也可采用閥桿端部直接加工成閥瓣的錐面密封
面，啟閉時會產生激烈的摩擦。這種結構閥桿上密封面硬度遠大于閥座密封面，并且其流動介
質具有一定的潤滑性。即大口徑截止閥用于壓差比較大的介質上,如蒸汽、高壓水等帶壓工作時,往往很難關閉,無論怎樣用力關閉,總是發現會有泄漏現象,很難關緊,造成這一個問題的原因是由閥門的結構設計與人的極限水平輸出力矩不足而造成的。 一般成人的水平極限輸出力為60-90kg,視不同體質而言。一般截止閥的流向設計為低進高出,當人對閥門進行關閉時,人體水平推動手輪轉動,使閥瓣向下運動,實現關閉,
這時需要克服三個方面的力的組合,即:
1) 軸向頂推力Fa;
2) 填料與閥桿磨擦力Fb;
3) 閥桿與閥瓣芯部接觸摩擦力Fc
力矩總合為∑M=(Fa+Fb+Fc)R 可以看出口徑越大,軸向頂推力也越大,當接近關閉狀態時,軸向頂推力幾乎接近管網實際壓力(因關閉時P1-P2≈P1, P2=0)如一個DN200mm的截止閥用于10kg/m2的蒸汽管上,其僅*項關閉軸向頂推力 Fa=10×πr2=3140kg,而關閉所需的水平圓周力為 = kg,已接近正常人體所能輸出水平圓周力的極限,
所以由一個人在這種工況下*關閉此閥是非常困難的。當然有的工廠建議將這類閥門反向安裝,解決了難以關閉的問題,但又出現了關閉后難以打開的問題。針對上述問題,我司設計開發出了帶平衡閥瓣的雙向壓力補償結構的雙閥瓣結構,*的解決上述問題,實現了雙向操作都極為輕便,且密封極其嚴密,同時解決了開機時管線預熱過快造成焊接或彎管部位變形及拉裂等現象的發生
閥瓣強度驗算見表2—16。與本文相關的產品有美標鈦截止閥
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