金属密封蝶阀.pdf

2 0 0 1 年第 2 期 阀 门 一 。一 文章 绾 号 1 0 0 2 5 8 5 5 2 0 0 1 】0 2 0 0 0 9 0 2 金属密封蝶阀 史振 和 上海 耐 莱 斯 詹 姆斯 伯冒 阀 门有 限公 司 ．上海2 0 0 0 9 2 摘要介绍 了金属硬 密封蝶 阀的结构特 点和设计特 点。分析 了其综合性能 和应 用。 荚 囊词蠕 阀 ；密 封 ；阀 座 中 国分 类号 T H4 0 4 文献 标识 码 A M e t a l s e at e d bu t t e r f l y v al v e SH I Zh e n． he S h a n g l Nd e s - J a mb u r y Val v e C o ． L TD．S h 2 0 0 0 9 2 ．C h i a n Ab s t r a c t F e a t ur e s a n d d e ig n s o f a b u b b l e - t i g h t 。 me t al s e a t e d b u t t e r iq _ y v a l v e a r e i n t r o d u c e d．An a l y z a t o n s a nd a pp l i ea o n s h a v e b e e n d o n e o h t h e mu l t i ． p e r f o r ma n c e o f t h e v a l v e ． Ke y wo r d sb u t t e r fly v a 1 v e ；S e a 1 ； s e a t 1 概述 多年 来， 阀座 为聚合 物 的软 密封蝶 阀一 直 为气 密切 断 ANs I C l a s s 6 阀 门的 首 选 。而 金属 硬密封蝶 阀也 以其优 良的耐磨损 、耐 高温 及 耐 颗粒 介 质冲蚀 等特 点得 到 了广 泛 的应 用 ， 但 其密封 等级 最 高 只能 达到 ANS I Cl a s s 5 。耐 莱 斯 公 司最近 研 制 成 功 的 新型 金属 密 封蝶 阀 零 泄漏 蝶 阀 Z e r o L e a k T b u t t e r fl yValv e 以其金属对金属的密封结构设计，既保证了使 用寿命长，又提供气密级的密封性能。该阀还 具 有操 作力矩小 ，驱动机构 体积小 的特点。 2 主要性能 2、 l 寿命 金属 阀座使得 蝶板 和 阀座 密封 面之 间是金 属对金属 的接触 。由于 阀座为 整体式结构 ．因 此刚度好 。耐磨损 。使 用寿命 长 。软 阀座是 依 赖于材料 填满 金属表面 显微间 隙。而 达到气 密 级密封 。用 于软 阀座 的聚合 物材料 ，如聚 四氟 乙烯 等， 由于摩擦力太 ．会 引起冷流 ．使得 阀 座过 早磨损 ， 阀门的驱 动力增大 。 2 ． 2刚度 近 年来 ．多层金属和石 墨材料 组成 的复合 密封材 料 已应用 于气密级 密封 阀座 。这种结 构 的阀座 与蝶 板 接 触 的 表 面 ．部 分 是 金 属 硬 材 料 ，部分 是石 墨软 材料 ．金属 具有 比石墨好 的 刚度，而石墨可在短期内确保气密级切断。多 层 阀座没 有单一金属 的刚度 ，也不 能消除软材 料进入金属 蝶板表 面孔 隙的冷 流问题 。多层 阀 座一般由 6层或 7 层散片用螺钉和夹紧环固定 在 一起，如果 裸露在 介质中的螺 钉因侵蚀 而损 坏， 阀座 将难 以拆 卸维修 。 零 泄 漏蝶 阀的 阀座 材料 为 I n 0 o l l o y 8 2 5合 金．表 面 镀 cr 浸 入 聚 合 物 P TF E 图 1 。 这 种新 阀座保持 了整体金属 的密封 刚度 ．同时 怍者简升 史掘和 1 9 5 5 一 ．男．浙江宁渡人。工程师，从事泵、闷厦驱动机构的研究。 维普资讯 VALVE DESIGN QQ40444436 VALVE DESIGN QQ群号40444436 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 阀 门 2 0 0 1 年第 2 期 消除了表面显微间隙，显著减小了阎座与蝶板 间的磨损 。 由于聚合物 填满 了孔 隙和其他显 微 缺 陷，杂 质和残 留物 如焦 油 就 不可能在 阀 座上 留存 或粘结 。 1． P I lE 2． Cr 3． I nc ol l oy 8 25 图 1 阀 座 2． 3密封性 金属 密 封阀座的气密级 密封温 度范 围为冷 冻工况 ～3 2 0 ℃ ，并 且 有 防 火性 能 。火 灾发 生 时，该 阀座仍能保 持 ANS I C l a s s 5 I S O 5 2 0 8 Ra t e D密封 ，符合金属 阀 座 的设 计标 准。在 芬 兰耐 莱斯公司 的实验室里 ，这种零 泄漏蝶 阀 经 过数 万次 的循 环试验 ，仍保 持优 良的密封性 能 。 3设计 特点 3 ． 1 结构 零泄漏 蝶阀为加强 的整 体 式 阀体 和浮动 式 阀座结构 ，能确保 阀门性 能不 受管 线 压力或 温 度变化的影 响。 阀座嵌 入阀体 内，可 以避免 高 速 流体的 冲刷 ，减小磨 损和 腐 蚀。这种 独特 的 几 何形状 提供 了机 械 变 形 密 封。不 受 压 差 影 响，在低 压 差 时 也能 确 保 优 良 的双 向 紧 密 封 图 2 。 3 ． 2 维 修 垒 金属 整体式 浮动 阀座 不需要额 外 的密封 层 ，适 用于温度变化大 ，含有 固体颗 粒或高速 流体 的工况 ，使用寿命 长。零 泄漏蝶 阀维修方 便 ，可 以快 速而简便地 更换 阀座。 也可 以在现 场更换 阀座 ，提高 阀门密封等 级。 坷 1 ．阁体2 ．阁座3． 蠊板 图 2阀 门密 封结 构 3 ． 3扭 矩 光滑 的表面减 少 了力 的损耗 。零 泄漏蝶 阀 的工作 扭 矩 只 有 其 他 金 属 密 封 蝶 阎 的 5 0 ％， 使得所需 的驱动机构 和连接 件更小 ，降低 了阀 门组件的成本 。试验证 实 ，数 万次循 环后 ．该 阀的初始驱 动力仍然很 低 。因此，在危 险场合 也可 以放心使 用较小 的驱动机 构。低扭矩 也意 昧着 阀杆不用 长期承受 较高 的磨损应力 ，而这 是引起阀门失效的原因之一。 4 结语 气密级金属 阀座安 全性好 ，可靠性 高。可 用 于紧急切断 和排气 的蝶阀 。该 阀座可 以长期 保持 垒开或垒关 位置 ，不会产 生材料 冷 流引起 的断 裂力矩 。因此，金屑 阀座蝶 阀将 显 著改善 阀门在 紧 急 切 断 工 况 中 的能 力 ，延 长 使 用 时 间 ，减 少维修 时间，并完 全符 合 紧急安全 标准 I E C6 1 5 0 8 。该 阀还 适用 于控 制不 允 许扩 散 泄 漏的气体 。 参考文献 [ 1 ] I S O 5 2 0 8 - 1 9 9 3 ，宵门压力试验[ s ] ． 【 2 ]RE I J O．A m c a “ b u b b l e - t i g h t s h u t - o ff ￡ J ]．F i n ． I B T Id； At i o n， 2 O O 0． 3 f 收 璃 日期 2 0 0 0． 1 0 ． 2 7 维普资讯 VALVE DESIGN QQ40444436 VALVE DESIGN QQ群号40444436 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载