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炮彈平衡式節流截止閥

時間: 2015-12-21 【字體:

 介紹了平衡式節流截止閥的結構特點和工作原理,分析了不同流道結構介質運行狀況,論述了閥門的流量特性。

 
1、概述
  在輸油和輸氣泵站中,為了防止泵的突然停止導致介質回流,節流截止閥是實施油(氣) 井口壓力控制手動操作的必備設備之一。借助其開啟和關閉維持一定的壓力,將井底壓力變化穩定在一個窄小的范圍內。隨著石油開發向內地和海上轉移,煉油業、石油天然氣等輸油管線的不斷發展,對節流截止閥的需求越來越大,對節流截止閥的使用性,節流精度、密封性、平穩性、耐磨性和耐腐蝕性等性能要求越來越高。因此研發了一種" 炮彈平衡式節流截止閥" ,該閥已獲國家專利(專利號:ZL201020538269. 2) 。
 
2、平衡式節流截止閥的結構特點
  2.1、閥體
 
  炮彈平衡式節流截止閥由閥座、閥瓣、閥體、閥芯軸、閥芯套、閥桿、密封圈、支架、閥桿螺母和手輪等組成(圖1) 。閥體外形采用炮彈式,內腔為流線形水平結構,并設有2 條加強筋,使介質流動暢通,流阻系數小,流量體積大,閥門總開啟高度和體積減小,質量減輕,降低了制造成本,減少了介質的阻力和壓力損失,使用壓力穩定。

 

平衡式節流截止閥

圖1 炮彈平衡式節流截止閥

  2.2、閥瓣與閥座閥瓣頭部設計為錐形或拋物線形(圖2) 。當閥瓣與閥座密封面接觸時,閥門關閉,介質停止流動。當閥瓣脫離閥座密封面時,閥門開啟,節流和調節介質流量。這種結構即可使介質可靠截止,又可很好的控制介質流量和調節壓力。閥瓣上的兩個平衡孔,可以調整閥前閥后的壓差為0,保持壓力的兩邊平衡,降低了開啟力矩,閥門操作輕便省力。

平衡式節流截止閥

圖2 閥瓣與閥座

  2.3、密封副


  密封副屬雙重密封結構,即金屬與金屬的密封和金屬與非金屬的密封。密封圈與閥座的密封力通過O形圈和介質作用力把密封圈自動膨脹緊壓在閥座上。兩道密封互不影響,使密封安全可靠,達到零泄漏(圖3) 。


平衡式節流截止閥

圖3 閥座密封副

  2.4、雙桿斜齒條

  在閥桿和閥芯軸上設有一對45°的斜齒條,嚙合成90°的" 十字" 運動。閥桿作上下移動,閥芯軸作左右移動。通過手輪轉動,使閥桿向上下運動,通過齒條帶動閥芯軸作水平運動,從而帶動閥瓣實現截止、節流和調節作用。這種結構簡化了閥門內腔復雜的傳動機構,減小了閥體內腔的尺寸(圖4) 。

平衡式節流截止閥

圖4 閥芯軸和閥桿

3、試驗方法在閥門壓力試驗后進行了開啟行程和流量系數試驗。開啟行程試驗目的是測試閥門在取壓管壓力為12.28 kPa(g) 時的開啟行程。試驗閥門采用加長閥桿和特制下閥蓋,閥桿可伸出閥蓋,在閥桿下部可裝設測量閥門行程的百分表。試驗方法是通過取壓管向主閥氣室導入壓力為12.28 kPa( g) 的壓縮空氣,待壓力穩定后從百分表讀取閥門的開啟行程。試驗測得閥門的開啟行程為7.0mm。流量系數試驗介質為水。試驗采用與開啟行程試驗相同的閥門,閥桿伸出下閥蓋,伸出部分帶有螺紋,通過1 個調節螺母將閥桿調至要求的開啟行程(7.0mm) 。試驗得到閥門流量系數KV為62.6m3/h,滿足系統設計要求。


4、結語

  相對于直接作用型背壓調節閥,指揮器操作型背壓調節閥具有控制精度高、密封性好、可防止頻跳等優點,其性能滿足核電廠的設計要求。

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