上海申弘閥門有限公司
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之前介紹JIS日標不銹鋼截止閥標準，現在介紹煤化工新型硬密封耐磨球閥設計制造根據煤氣化技術工況條件,適用于高溫、高壓、強腐蝕性以及含顆粒的漿料粉末等介質的新型硬密封球閥具有很多特點。技術領域本實用新型涉及機械工程閥門技術領域，尤其涉及一種煤化工球閥。技術背景閥門是在流體系統中，用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置。閥門是使配管和設備內的介質(液體、氣體、粉末)流動或停止并能控制其流量的裝置。閥門是管路流體輸送系統中控制部件，它是用來改變通路斷面和介質流動方向，具有導流、截止、節流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門，從zui簡單的截止閥到極為復雜的自控系統中所用的各種閥門，其品種和規格繁多，閥門的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達10m的工業管路用閥。閥門可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質、液態金屬和放射性流體等各種類型流體地流動，閥門的工作壓力可從0.0013MPa到1000MPa的超高壓，工作溫度從-270℃的超低溫到1430℃的高溫。閥門的控制可采用多種傳動方式，如手動、電動、液動、氣動、渦輪、電磁動、電磁液動、電液動、氣液動、正齒輪、傘齒輪驅動等；可以在壓力、溫度或其它形式傳感信號的作用下，按預定的要求動作，或者不依賴傳感信號而進行簡單的開啟或關閉，閥門依靠驅動或自動機構使啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉運動，從而改變其流道面積的大小以實現其控制功能。隨著社會的發展，隨著現代大型機械、石油、化工、新能源、核工業等行業的飛速發展，閥門的密封可靠性要求愈來愈高，在關鍵閥門高溫高壓閥門當中，中腔排污中，很能達到理想的狀態，在我們現有的技術中，排污堵都是用NPT螺紋，NPT螺紋都是用在常溫情況下，螺紋的外面包有生膠帶
煤化工新型硬密封耐磨球閥設計制造
(1) 耐高溫 能長期工作在425℃的高溫狀態下,適用于大多數高溫工況條件要求。
(2) 耐高壓 能在25MPa的工況壓力等級下長期工作。
(3) 耐腐蝕 能滿足大部分石油、化工等特殊行業對腐蝕性能的特殊要求。
(4) 耐磨損 能滿足像有機硅等(硅粉顆粒硬度為52HRC)特殊介質的耐磨性要求。
(5) 雙向密封 能保證閥門的雙向密封,使閥門的密封性能得到提高,為閥門在線緊急搶修提供了保證。同時也保證了介質逆向流動時的密封性能,為防止介質倒流提供了必要的保障。
(6) 耐沖蝕 在球體密封面上不僅是采用了耐高溫、耐腐蝕性能好的鎳基合金,而且還在里面加入了具有高耐磨性的碳化鎢,使球體密封表面硬度達到65HRC。這種鎳基合金和碳化鎢(WC)調配百分比能使噴焊層與基體材質有較高的結合強度,如此高的結合強度,使噴焊層能承受強烈的機械沖擊及熱沖擊而不會產生脫落。閥座密封面采用堆焊STL合金,合金層加工后,厚度≥2mm,硬度> 55HRC。
這樣使閥門具有了更高的耐磨性能和耐沖蝕性能。
煤化工新型硬密封耐磨球閥設計制造法蘭球閥特點
1、*閥座：聚多年球閥制造經驗而設計的閥座，確保閥門密封，磨擦系數低，操作力矩小、多種閥座材料、適應范圍廣。
2、開關無誤的手柄：采用扁頭閥桿，與手柄的連接不會錯位，從而保證手柄指示的開關狀態與閥一致辭。
3、鎖緊裝置：為防止閥門開關誤操作，在閥門全開、全關位置有鎖定孔，確保閥門處于正確的位置。
4、閥桿防飛結構：閥桿為下裝式，防止受壓飛出，同時可在火災后，與閥體形成金屬接觸，確保閥桿密封。
適用介質：水、氣、油品、天然氣和酸堿腐蝕性介質。
適用溫度：-196～350℃
驅動方式：手動、氣動、電動、液動等。
公稱通徑：DN 15-250 1/2"～10"
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥相對普通的硬密封球閥來說,水煤漿工況用硬密封球閥要適用于高溫、高壓、強沖蝕、強腐蝕等工況條件,在設計和制造過程中存在不少技術難點。
(1)密封比壓高 水煤漿工況用硬密封球閥由于采用金屬材料為密封面,所需要的密封比壓比軟密封要高得多,因此如何從設計上保證適當的密封比壓,提高零件的形位公差以及提高表面光潔度要求是十分重要的。
(2)球體表面硬度高 煤粉顆粒的硬度較高,此工況情形下,在閥門關閉的狀態時要求球體表面硬度層有較高的硬度,否則,當閥門開啟的過程中會有煤粉顆粒鑲嵌在球體表面上,從而破壞球體表面,以至于影響到閥門的整體密封性能。
(3)噴焊層結合強度高 煤粉在管線中的流動速度很快,因此要求球體密封面必須有較高的硬度和強度,同時還要求所噴焊的密封材料和基體材料有較高的結合強度,以及基體材料本身的強度較好,這樣噴焊層才不能從基體表面脫落,而失去密封性能。
(4)自潔功能 煤漿的吸附性較強,容易粘在球體表面上。在閥門啟閉過程中,介質顆粒被帶到閥座與球體的密封面之間,破壞了球體與閥座之間的密封副,從而影響閥門的密封性能,使閥門的使用壽命大大縮短。這就要求閥門具有很好的“自潔”功能,從而保證球體和閥座密封副不被破壞。
(5)加工難 由于水煤漿工況用硬密封球閥的密封表面均采用超硬材料或表面硬化處理,用普通刀具無法加工,即使能加工其加工精度也不能滿足要求,同時還要求加工設備具有足夠的強度,因此選擇合適的刀具非常重要。
根據上述技術難點,要設計和制造出相應水煤漿工況用硬密封球閥,就必須有切合實際的可行性解決方法。
(1)閥座碟形彈簧補償結構 由于采用金屬材料作為密封面,所需密封比壓比軟密封要高得多,從結構設計上保證提供適當密封比壓顯得尤為重要。
所以采用“彈簧+閥座”的組合閥座結構,通過高負載碟形彈簧提供初始預緊密封比壓。考慮到高溫時金屬材料的線性膨脹影響,采用碟形彈簧串聯的組合設計方式,這樣即滿足了碟形彈簧所提供的初始預緊力,同時又解決了由于熱膨脹所造成過大摩擦力矩的情形。這樣既能滿足閥門在低壓情況下的密封性能,又能提供一個較高的密封剪切力,使閥座與球體始終緊貼在一起,在球閥開啟、關閉的過程中閥座對球體表面起到“清潔”的作用。另外,在閥座的前、后都增加了“刮削刀刃”的設計,使閥門在開啟或關閉的過程中,閥座刀刃都對球體表面吸附物起
到刮削作用,從而不至于把介質帶入密封副之間破壞密封面,影響整體球閥的密封性能。
(2)特殊的加工工藝 零件的加工精度對密封的可靠性提高也起到關鍵性作用,尤其對球體和閥座的加工要求顯得更為重要。球體噴涂WC前后都須用球面磨床磨削。閥座堆焊后,采用數控機床加工。當球體和閥座達到一定精度要求時,兩者進行配對研磨。
(3)密封副配對材料 密封副材料配對的選擇直接關系到閥門的性能、使用壽命和操作扭矩。根據熱處理條件,以及機械加工手段。選擇球體表面噴焊鎳基WC與閥座密封面堆焊STL合金的形式較為理想。這種配對使球體表面噴焊層硬度和厚度有保證,能滿足高溫、高壓以及頻繁開啟的應用場合。該配對由于采用了不同的配對材料,及鎳基合金本身具有高的耐磨性和較好的高溫性能,以及閥座密封面堆焊STL合金層較厚,抗咬性好。適用于輸送腐蝕性強、溫度高及帶顆粒的漿料、粉末等惡劣工況的介質。同時還解決了由于頻繁開啟而造成密封面之間的磨損。與本文相關的產品有不銹鋼波紋管密封安全閥
