1緒論

3電廠減壓閥節(jié)流件結構

高參數減壓閥在使用過程中，大開度時壓差小，隨著開度降低，壓差會愈來愈大。本文所設計的組合式套筒在大開度時，流體經過的套筒級數少，此刻對應壓差也小，隨著開度降低，流體經過的套筒逐漸增多，可以挺好地滿足大開度壓差小，小開度壓差大的要求。

管件的組合式節(jié)流結構如圖3所示，選用高精密度配合解決多級照耀的層面隔離，各個層面之間產生了不同折邊的節(jié)流通道，可以減小流阻，有助于消耗動能。通過軸向閥瓣升降、徑向多級折邊流道，實現減壓過程的平緩可調。

隨著現代工業(yè)手動化程度的不斷發(fā)展，蒸氣參數愈來愈高，怎么滿足高參數蒸氣減壓已成為研究者的關注重點。減壓閥作為流體控制設備在石油、化工、電力、軍事等行業(yè)領域發(fā)揮著不可取代的作用。減壓閥根據控制單元反饋的訊號，通過電動、液動、氣動、電-液聯動等執(zhí)行機構調節(jié)球閥的開度，改變其節(jié)流面積，以便實現對壓力、溫度、流量等工藝參數的控制，滿足用戶的不同還要。設計球閥時應考慮到，蒸氣控制閥在使用過程中，大開度時壓差小，隨著開度的降低，壓差愈來愈大；對于低溫、高壓載荷，中腔密封要求較高；套筒與閥瓣間隙應設計合理。

2結構特征

2.1低參數減壓閥

對于低參數減壓閥（通常指蒸氣工作壓力≤5.4MPa，工作氣溫≤510℃），其蒸氣壓力不高，減壓升幅小，因此通常選用如圖1所示的減壓結構型式。低參數減壓閥由閥門、閥座、密封墊、導向環(huán)、閥瓣組合件、套筒、閥蓋密封墊、套筒密封墊、閥蓋、閥桿、執(zhí)行機構和托架組成。閥門選用合金剛坯料，平進平出結構，因為選用澆鑄式閥門，殼體內部設計成從進口到管件出口的S形流道。介質從閥體進口流入，流經管件組合式套筒上的節(jié)流口，從閥瓣節(jié)流口流出。管件節(jié)流部份與閥蓋選用法蘭式密封結構。

1.閥門2.汽缸3.密封墊4.導向環(huán)5.閥瓣組合件6.套筒7.閥蓋密封墊8.套筒密封墊9.閥蓋10.襯套11.執(zhí)行機構12.托架

圖1低參數減壓閥

2.2高參數減壓閥

本文所指的高參數為蒸氣工作壓力≥9.81MPa，蒸氣工作氣溫≥540℃。高參數減壓閥結構如圖2所示，球閥由閥門、閥座、閥瓣、套筒、導向環(huán)、下定位環(huán)、下四開環(huán)、自密封閥蓋、自密封圈、墊環(huán)、上四開環(huán)、支撐板和執(zhí)行機構等組成。閥門選用合金剛整體殼體，呈平進平出結構，在殼體內部產生從進口到管件出口的內部通道。

為了實現多次可調減壓，結合蒸氣流動特征和減壓成因，對高參數減壓結構進行了結構優(yōu)化與改進設計。介質從閥體進口流入法蘭減壓閥，流經球閥組合式套筒上的節(jié)流口，從閥瓣節(jié)流口流出。節(jié)流減壓過程主要運用流道的多次折邊，將大量的動能耗損在節(jié)流套筒之間，私自限制偏低的介質流速和動力，以便增加動能。球閥節(jié)流部份結構與閥蓋自密封結構相對獨立互不干擾，確保了密封與行程互不影響。

1.閥門2.噴嘴3.閥瓣4.套筒5.導向環(huán)6.下定位環(huán)7.下四開環(huán)8.自密封閥蓋9.自密封圈10.墊環(huán)11.上四開環(huán)12.支撐板13.執(zhí)行機構

圖2高參數減壓閥

圖3組合式節(jié)流結構

管件選用帶主副閥瓣結構的組合式閥瓣結構，可以實現減壓閥關掉時的自緊式密封，同時減少了蝶閥啟閉時執(zhí)行機構帶動主閥瓣的力。在減壓閥打開過程中法蘭減壓閥，副閥瓣先開啟，介質通過副閥瓣上方的平衡孔步入主閥瓣組合件的上腔內，平衡了閥瓣組合件的蒸氣壓力，增加了主閥瓣后續(xù)開啟所需的力。當管件關掉時，主閥瓣先行關掉，副閥瓣在閥瓣組合件上腔內蒸氣的作用下向上壓緊，進而實現自緊式密封。另外與普通副閥瓣不同，選用了碟簧組合結構的主副閥瓣組合結構，碟簧組合安裝在副閥瓣和主閥瓣的后邊部位，運用碟簧的預緊力清除了管件的空行程，又可以防止管件死區(qū)，球閥的控制精度可達±0.1%，與普通副閥瓣結構的閥體相比起碼可減少30%的推力。

4電廠減壓閥中腔密封結構

在低溫高壓或更嚴格的載荷下，中腔密封是研究的重點。一般截斷類管件如閥門、截止閥，多選用耐低溫的非金屬材料或金屬與非金屬組合的自密切封件結構，但隨著壓力變化，閥蓋位置也會有所改變。行程變化對于截斷類管件來說，影響較小，但對于調節(jié)類管件來說卻是大問題。為此，設計了一種通過自密切封螺栓與墊環(huán)實現中法蘭密封的結構，該密封圈選用彈性金屬密封件。對新型中法蘭自密切封結構進行靜力剖析，優(yōu)化其結構規(guī)格，保證在低溫下密封靠譜。通過大量密封件實驗，選用撓度為23°的滑塊制成自密切封件，在一定的軸向斥力下滑塊出現了彈性變型，如圖4、圖5所示。該密封結構就是運用了微小彈性變型的位移量，形成寶貴的密封比壓，進而實現密封。通過實驗得出的自密切封圈的密封功耗如表1所示。

圖4自密封結構

圖5彈性金屬密封件

表1自密切封圈密封功耗

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當前文章標簽：密封,閥門,減壓,蒸汽,緊密