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偏心半球閥工作原理及結(jié)構(gòu)特點

    雙偏心半球閥適用于石油、化工、燃氣、冶金、電力、鋼鐵和造紙等行業(yè)輸送帶有沉淀、結(jié)垢和結(jié)晶析出的介質(zhì)，偏心半球閥利用偏心一楔緊原理，實現(xiàn)自鎖定位，使密封可靠。雙偏心即閥桿中心與閥門的流道中心有相對徑向偏心E，閥門的密封面中心與閥桿中心(即閥瓣的回轉(zhuǎn)中心)有相對軸向偏心e，且E=2e。圓偏心輪及其展開平面上楔形角變化。

    偏心半球閥工作原理及結(jié)構(gòu)特點采用強制密封結(jié)構(gòu)。在擰緊中法蘭螺栓時，對密封墊片施加壓緊力，預緊的墊片受到壓縮，密封面上凹凸不平的微隙被填滿，這樣就為阻止介質(zhì)泄漏形成了初始密封條件一密封面上形成預緊比壓。當介質(zhì)壓力上升和啟閉閥門時，密封面上的預緊比壓下降，墊片回彈，如果墊片具有足夠的能力使密封面上的工作密封比壓始終大于介質(zhì)和啟閉比壓時，并留有一定的裕量，則密封面保持良好的密封狀態(tài)。因此，強制密封的必要條件是在介質(zhì)壓力和啟閉作用下，密封面上仍能保持一定的殘余壓緊力，當然，還要受到密封副材質(zhì)所能承受的最大壓力的限制，即許用比壓[q]要滿足qMF<q。半球閥形成的密封為球面密封，則

Q^億= Q |F+Q

Q =qMF(DMW _DMN )(¨囂)

QMJ= (DMN+b ) P

^，r 一 垡

一(DMW+DMN)nb

式中 g——密封面上的實際比壓，MPa

g ——密封面上的必需比壓，MPa

[q]—— 密封面的許用比壓，MPa

Q —— 密封面上的總作用力，N

M——密封帶上的側(cè)表面積，mm2

Q ——作用在密封面上的介質(zhì)靜壓力，N

Q MJ——密封面上達到必需比壓時的作用

力．N

6 一密封帶寬度，mm

a— — 密封面與球面接觸半角，(。)

廠M——密封面摩擦因數(shù)

戶一介質(zhì)壓力，MPa

DMN——密封面內(nèi)徑，mm

D刪——密封面外徑，mm

?

閥桿與定芯軸的動、靜密封結(jié)構(gòu)是確保閥門在結(jié)構(gòu)上無動、靜泄漏點，保證了閥門的使用環(huán)境安全，這對高溫、高壓和有害介質(zhì)的輸送尤為重要。半球閥閥瓣的定芯軸采用調(diào)整墊與壓蓋的靜密封。不銹鋼材質(zhì)的閥桿采用雙層密封結(jié)構(gòu)(圖4)，由于閥桿僅作9O。往復運動，填料磨損小，正常工況下，啟閉次數(shù)可達0．6～1．0萬次。閥桿力矩為式中MF—— 閥桿力矩，N·mm

M0F——關(guān)閉時的閥桿力矩N·mm

MF1r—— 填料與閥桿間的摩擦力矩，N·mm

MZc——軸承中的摩擦力矩，N·mm

閥體的壁厚根據(jù)ANSI B16．34壁厚的計算公式進行計算，或參考JB／T 7745規(guī)定的壁厚數(shù)據(jù)選取。

    閥門的密封可靠性直接影響閥門的性能，為了使閥門達到更優(yōu)越的性能，需要對閥門的結(jié)構(gòu)和材料有特殊要求。閥門用于含劇毒氣體、氨、鈉、重水或放射性物質(zhì)等危險性介質(zhì)時。采用雙層填料密封結(jié)構(gòu)。填料采用優(yōu)質(zhì)的柔性石墨編織盤根，墊片采用高強度柔性石墨板等來保證密封的可靠性。閥門用于高溫、強酸、強堿等強腐蝕的工況，除對閥門內(nèi)部零件的材質(zhì)作適當選擇外(如閥桿為1Crl8Ni9Ti或2Cr13等)，還要采用高強度的螺栓和螺母。’閥座密封面根據(jù)輸送介質(zhì)的實際工況選用不同的堆焊材料。

雙偏心式半球閥采用金屬硬密封結(jié)構(gòu)，適用于輸送含有固體顆粒的氣液兩相流介質(zhì)，已經(jīng)在石油、化工、燃氣、冶金、鋼鐵、電力等行業(yè)使用，受到用戶的歡迎。