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      高溫閥門設計及材質選用

      2022-03-06 12:54:20   點擊量: 

      閥門是流體的控製活動裏不能缺少的東西,在全部流體掌控中有著相當關鍵的作用。現代科技發展很迅速,在不同的行業都獲得了很大的突破和發展,所以對高溫閥門的需求也變得越來越多,而且對高溫閥門設計上的要求也變得越來越高。

      1、製約高溫閥門設計的因素

      1.1、熱膨脹量

      物質的熱膨脹和承受熱的差別是決定熱膨脹量區分的重要條件,所以我們在試驗高溫的閥門設計活動中,應該將這種條件的製約因素考慮進來。為了讓閥芯裏的溫度可以快速達到和流體中的溫度一樣,然後把受熱的高溫流體導人溫度很低的閥門裏,讓側麵麵積小的閥杆可以有效地做好散熱工作。因為閥門的散熱條件和其他的物質不一樣,特別是在膨脹的方麵是很不一樣的,盡管是同時進行加熱的,不過在 後的膨脹量上 不同。所以,需要確保閥門工作的間隙,同時還需要加大控製的範圍,這樣可以避免零件發生卡死的情況,可以顯著降低零件由於溫度升高出現的損壞。

      1.2、熱交變

      介質在熱交變方麵會對零件的作用產生很大影響,比如閥座和導向的接觸,有一定的可能是由於介質的熱交變出現變化而導致了鬆動,失去以前具有的密封功能。因此在之前做設計的時候,需要把閥座還有支撐的接頭進行嚴密的縫焊,保證它的密封功能不出現損壞。我們在進行設計時,還需要把熱交變情況下的密封選擇效果考慮進來,這樣才可以在源頭上降低熱交變對高溫閥門的影響,避免零件的消耗,從而增加高溫閥門的使用壽命。

      2、閥體需要的材質

      2.1、閥體裏的物質材質

      如果想要保證高溫閥門對結構材質的要求,就應該符合以下標準:硬度、衝擊力、耐擦傷力。我們對閥體裏麵的材質做出選擇的同時,應該將物質的熱膨脹性作為一個重點。而且還應該考慮到高溫環境下部件損壞的幾率。閥體裏麵的材質經過鏽鋼製作,可以在表上做到堆焊的處理,這樣可以保證閥體耐磨和氣蝕這些性質,可以讓它們在高溫環境下正常工作。在高溫的環境下,出現的介質腐蝕一定會對材質選擇產生很大的影響,因為是在高溫的環境下使用,所以應該選擇物質屬性比較好的材質,例如碳素鋼、耐高溫合金鋼、不鏽鋼等作為閥體的物質材質,這才可以確保閥體在高溫環境下還能夠正常工作。

      2.2、殼體在壁厚方麵的設計

      做殼體的設計時應該考慮在具體使用時可能會發生的壓力,而且應該把它設計為殼體耐壓固定值,這樣才能夠保證有充分的耐壓力,可以有效地將腐蝕減到zui低的程度。

      2.3、中部的密封設計

      中部的密封可以設計為強製伍德密封。它的原理是將法蘭螺栓做好緊閉,使密封墊片使用壓力產生壓縮性的效果,然後在表麵出現比較微小的縫隙。在中溫小口徑閥門的設計中,這樣的強製性密封是很常用的。具體來說強製伍德密封是由以下部分組成:閥體、浮動閥蓋、密封環等。我們在進行升壓操作以前,應該對牽製的螺栓做好固定,將浮動的蓋上移。這樣做的目的是讓閥蓋以及彈性墊保持很好的密封能力。當介質對它施加壓力,可以向上移動時,就能夠對螺栓產生有效地牽製。閥蓋和彈性墊的密封壓力有著正向的聯係,他們可以隨壓力的上升而加強, 後可以產生很好的密封作用。

      2.4、高溫螺栓做好連接的工作

      因為螺栓需要在高溫環境下做工作,因此應該考慮幾個主要的問題:螺栓還有被連接的性能改變,力量的鬆弛,等等。針對以上問題我們可以做出下麵的設計:一,避免旋合的螺紋在高溫環境下出現咬死的情況。第二,除了進行科學合理的選材,還應該將螺紋設計為粗牙螺紋,在適當的範圍內加強半徑的問隙。第三,鋼螺栓一旦長期處於300℃,就會發生力相對鬆弛的情況。因此一定要保證剩餘的預緊力要高出需求值,要檢查聯接的穩固性。

      2.5、間隙的配合要科學

      閥杆,上密封座之間應該保證合理的間隙,在材質的熱膨脹指數上應該保證後者大於前者,不然就容易發生磨損的問題。

      3、要注意的一些變量

      3.1、擦傷的問題

      要是材質的互相作用力很小,由於受到外界的製約和影響,就很容易發生擦傷的情況。比如管路體係裏,閥座和閥芯經常會出現擦傷的情況,它們出現擦傷主要是由於大的粒子進入而導致的。此外,振動的相關衝擊也可能出現很大的影響而發生擦傷,因此為降低在使用活動裏的擦傷現象,需要對密封材質進行合理的選擇,而且還要保證密封間裏硬度的匹配控製在適當的範圍內。

      3.2、堆焊層的厚度

      要想實現高溫閥門內部的硬化處置,就應該對堆焊層的厚度做好確認。利用一些有用的實驗,判斷堆焊層的厚度,比較適宜的厚度應該>4mm,4mm的厚度會更好地將外界的高溫隔絕,降低外界高溫對裏麵材質的影響,確保閥門內部的壽命。

      4、總結

      現在的高溫閥門技術使用範圍逐漸加大,大家對高溫閥門技術的要求變得越來越高,盡管現在中國的高溫閥門技術獲得了一些成績,但是還是有很多的問題沒有解決。因此我們對高溫閥門的設計技術要進行更加細致的分析和研究,通過對高溫閥門技術的研究、對材質的甄別、對內件的處理研究,探究出高溫閥門技術應該注意的問題,大力推進技術的發展,加大高溫閥門的使用範圍,努力提高高溫閥門的使用壽命。

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