波紋管類(lèi)閥門(mén)的主要差異及改進(jìn)分析
波紋管閥門(mén)通常有波紋管截止閥和波紋管閘閥。波紋管截止閥閥桿只做升降直線(xiàn)運動(dòng),行程較小,以DN50口徑截止閥為例,行程只有14mm,使用壽命可達5000次。波紋管閘閥行程較大,DN50口徑為43mm,使用壽命較短,只能達到2000次。不論閘閥還是截止閥,它們的共同缺點(diǎn)是閥桿軸向尺寸過(guò)大,DN50口徑截止閥閥桿直徑為φ21mm,長(cháng)290mm,閘閥閥桿直徑為+22mm,長(cháng)為415mm。從力學(xué)角度分析,截止閥的長(cháng)徑比為13.8,閘閥長(cháng)徑比為18.8。閥桿軸向受力極其不穩定,特別是波紋管閥在工況運行中,介質(zhì)帶壓的情況下,閥門(mén)關(guān)閉困難。在閥門(mén)設計中,一般采用增加徑向尺寸和縮短軸向尺寸的方法,也解決不了波紋管截止閥和閘閥的結構問(wèn)題。故現行的波紋管閘閥和截止閥經(jīng)常因為閥桿過(guò)長(cháng),在運行中折彎而使閥門(mén)失效。
針對上述缺點(diǎn),在產(chǎn)品上改進(jìn)開(kāi)發(fā)了新的波紋管閥門(mén)??朔碎y桿過(guò)長(cháng)的缺點(diǎn),其結構合理、勻稱(chēng)和穩定。
新研究的波紋管閥門(mén)具有三級密封:
一級密封設在閥桿下端處。采用錐面密封。閥桿與閥蓋處密封長(cháng)度為4mm,屬于金屬與金屬的硬密封,且壓力越大密封越好。第一道密封滲漏量極小,由于密封面光潔度較高,在密封面間形成微小的毛細管通道,根據流體力學(xué)理論,流體通過(guò)毛細管后,沿程壓力損失很大,波紋管內的壓力較小,這樣就保護了波紋管。
二級密封為波紋管密封。由于進(jìn)入波紋管的流體通過(guò)第一道毛細管式的密封,壓降大大降低,成為穩恒的流體。波紋管受流體的壓力不是交變應力,而是穩恒應力,這樣大大改善了波紋管受力工況。
三級密封是閥門(mén)通常采用的填料密封。
隨著(zhù)石油、石油化工、化學(xué)工業(yè)、化纖工業(yè)、醫藥工業(yè)及核工業(yè)的迅猛發(fā)展,波紋管截止閥得到了廣泛的使用。波紋管閥門(mén)主要適用于易燃、易爆和有劇毒的工況以及對環(huán)境有極為嚴格要求的場(chǎng)合。波紋管閥門(mén)在閥桿處實(shí)現了零泄漏,有效地保證了生產(chǎn)和科研的正常進(jìn)行,保證了環(huán)境不受污染和人員不受傷害。
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