無外漏對夾雙瓣止回閥
介紹了對夾雙瓣止回閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和產(chǎn)品使用工況( 該閥已獲國家實(shí)用新型專利,專利號: ZL201320061509.8) 。
1、概述
對夾雙瓣止回閥閥瓣的關(guān)閉行程短,有彈簧加載,可顯著減少水錘現(xiàn)象。雙瓣止回閥廣泛的應(yīng)用在石油、化工、供水、灌溉及水處理等管道上,防止介質(zhì)倒流,保護(hù)泵和電機(jī)安全。
2、工作原理
止回閥閥瓣在管線介質(zhì)壓力作用下繞鉸鏈銷旋轉(zhuǎn),閥門開啟。當(dāng)無介質(zhì)壓力時(shí),閥瓣在彈簧力作用下繞鉸鏈銷旋轉(zhuǎn),閥門關(guān)閉。
普通對夾雙瓣止回閥(圖1) 閥瓣和彈簧由鉸鏈銷從閥體外面一側(cè)穿過閥體、閥瓣、彈簧和軸承孔到閥體另一側(cè)。由于鉸鏈銷和止動銷都是從閥體外面一側(cè)穿過,兩端用定位塞密封,存在4 個(gè)潛在外漏點(diǎn)。長期使用中,由于管道振動,水錘現(xiàn)象和墊片失效等原因,導(dǎo)致定位塞松動,密封失效,引起外漏,造成環(huán)境污染,對有毒、有害、易燃和易爆介質(zhì)存在安全隱患。
圖1 對夾雙瓣止回閥
3、優(yōu)化設(shè)計(jì)
新型無外漏對夾雙瓣止回閥(圖2) 在閥體內(nèi)兩側(cè)分別設(shè)置定位槽、鉸鏈銷和止動銷穿過閥瓣和彈簧的內(nèi)孔,銷的兩端插入兩定位座內(nèi)孔,再把定位座點(diǎn),但是其單價(jià)相對較高。由于合成纖維類的填料無論其物理性能還是化學(xué)穩(wěn)定性能都能夠滿足高壓閥門填料的需要,所以目前應(yīng)用于高壓閥門的填料主要是合成纖維類的填料,合成纖維類的填料可分為石墨、碳纖維和高溫超高溫等多種系列。
圖2 新型對夾雙瓣止回閥
(1) 石墨系列
石墨系列的填料以石墨為主體材料編制而成。具有良好的自潤滑性及導(dǎo)熱性,摩擦系數(shù)小,通用性強(qiáng),柔軟性好,強(qiáng)度高,對軸桿有保護(hù)作用等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同,編織時(shí)可以使用襯金屬絲的方式加強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度以更好的適用高壓閥門要求。石墨系列的填料適合用在高溫、高壓工況條件下的閥門閥桿的密封。真空技術(shù)網(wǎng)(http://smsksx.com/)認(rèn)為相對于其他材質(zhì)而言,石墨填料的性價(jià)比較高。
(2) 碳纖維系列
碳纖維系列的填料主要以碳纖維為主體材料。碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,無蠕變,耐疲勞,熱膨脹系數(shù)小,有很好的耐腐蝕性。碳纖維系列的填料更適合用于高溫、高壓工況條件下且開關(guān)頻繁的閥門閥桿的密封。
(3) 高溫超高溫系列
高溫填料由高品質(zhì)的合成纖維編織而成,結(jié)構(gòu)細(xì)密,具有極好的耐高溫高壓性能、低導(dǎo)熱系數(shù)和非燃燒性等優(yōu)點(diǎn)。高溫填料應(yīng)用在超高溫、高壓惡劣環(huán)境,適合于在燃燒環(huán)境下工作的閥門閥桿密封。在閥桿密封中,合成纖維類的石墨填料和碳纖維應(yīng)用最為廣泛,價(jià)格也相對合適,高壓閥門出廠時(shí)采用的往往是合成纖維類的石墨填料。
4、填料的安裝與更換
閥桿密封填料常用的安裝方式是根據(jù)閥桿直徑截取合適的長度,并且首/尾對角成45° 切割,制作成成型環(huán),然后將切割好的成型環(huán)依次壓進(jìn)密封腔內(nèi)。兩個(gè)填料環(huán)切口結(jié)合處依次錯(cuò)開180°直到密封腔填滿填料,然后壓上填料壓蓋并緊固,這種辦法能夠使所有的填料均勻的受力。但是這種辦法更換填料需要測量所需填料的長度,由于測量和切割誤差很容易造成填料長度不合適,從而產(chǎn)生泄漏或者填料浪費(fèi),并且這樣安裝的填料更換起來麻煩,需要一根根的取出,尤其最后的幾根填料操作空間狹小,即使用專業(yè)的工具操作也較為費(fèi)工費(fèi)時(shí)。真空技術(shù)網(wǎng)(http://smsksx.com/)認(rèn)為若直接采購成型環(huán),雖然能夠保證其接口的完整有效密封,但是價(jià)格較高,且成型環(huán)的使用范圍較小。
5、使用維護(hù)
安裝填料前需將閥桿清理干凈,打磨光滑,然后將閥桿和填料腔壁涂抹一層油脂,最好也將填料用潤滑油進(jìn)行浸泡,這樣可以在很長一段時(shí)間內(nèi)保證其潤滑性。閥門填料需要更換時(shí),要把舊填料清除干凈。由于高壓填料致密且長期受壓,在清除舊填料時(shí)很容易損傷閥桿和密封座等部件,造成閥門中介質(zhì)在閥桿損傷部位滲入填料內(nèi),破壞填料的結(jié)構(gòu),造成填料的密封性能降低或失效,尤其是結(jié)晶類的介質(zhì)會使填料變硬,劃傷閥桿,加劇閥桿的損壞。有劃痕的閥桿在開關(guān)時(shí)又會將大量介質(zhì)帶入到填料內(nèi)破壞填料的密封性。填料清除不干凈也會影響新填料安裝后均勻受壓,造成密封效果不好。
當(dāng)填料出現(xiàn)泄漏,首先要緊固填料壓蓋,防止繼續(xù)泄漏。但對于非常重要的直接影響生產(chǎn)或者安全的高壓閥門應(yīng)在短期內(nèi)更換閥門填料,因?yàn)樾孤┑慕橘|(zhì)會將填料的潤滑劑和填充劑破壞,影響其潤滑和密封性能,妨礙安全生產(chǎn)。
6、結(jié)語
閥桿密封的泄漏大多是由填料缺少自潤滑性引起的,所以在開關(guān)頻繁的高壓閥門的閥桿上可以適當(dāng)?shù)募幼櫥瑒黾犹盍吓c閥桿之間的潤滑性,既減輕閥門開關(guān)的阻力,又可減少填料的磨損,從而延長填料的使用壽命,減少泄漏的發(fā)生。