鎖緊閥是以閥門(mén)在實(shí)際情況下適用的對象命名的開(kāi)閉型金屬硬密封球閥，也稱(chēng)為鎖緊閥。 是煤化工氣化爐水煤漿加壓氣化裝置和干煤粉氣流床加壓氣化裝置上zui的重要閥組。 鎖定閥用于控制氣化爐的排渣工藝，受到高壓、高溫渣漿的磨損、侵蝕和腐蝕，開(kāi)關(guān)頻繁，要求密封。

德士古工藝的煤漿加壓氣化裝置的排渣系統為例，其流程如圖3-64所示。 爐內壓力為2.7?8. 5MPa，熔渣經(jīng)熔渣破碎機粉碎成直徑3?50mm的固體顆粒，約占50%，其馀為熔渣水，含有氯離子、硫化氫、氧化鎂、氧化鐵、氧化鋁等腐蝕性介質(zhì)，溫度為270°； c、開(kāi)關(guān)頻率為30min，相對于一天投煤量750t的裝置，一小時(shí)排出約10578?13700kg的煤渣。

在鎖定箱的上方有兩個(gè)鎖定箱a和b，它們與氣化爐的冷凍室相連，在鎖定箱的下方有一個(gè)鎖定箱，叫做鎖定箱c。 a鎖定閥始終處于打開(kāi)狀態(tài)，在線(xiàn)等待。 b鎖定閥發(fā)生故障時(shí)使用，或氣化爐冷凍室液位過(guò)低，氣化爐安全系統聯(lián)鎖啟動(dòng)時(shí)，a鎖定閥也聯(lián)鎖，防止氣化爐工藝氣體進(jìn)入鎖定。 b鎖定閥打開(kāi)后，油泥收集到鎖斗中，30分鐘后自動(dòng)關(guān)閉。 打開(kāi)下鎖定閥c，與大氣相通，淤泥排出淤泥池。 接著(zhù)，關(guān)閉下鎖定閥c，打開(kāi)鎖定閥b，完成循環(huán)。 氣動(dòng)鎖定渣閥所需的動(dòng)作時(shí)間為38s。 鎖定閥的壓力等級一般為Class300、Class600、通徑nps12、溫度140?270°； c。

zui使用硬密封球閥作為鎖定閥的是Neks公司q系列的金屬硬密封球閥。 中間切開(kāi)的左、右對稱(chēng)碳鋼閥體，中間有帶柄的球體，球體結構固定，采用波紋管狀彈簧加載的浮動(dòng)金屬密封座，球體通道內和左右閥體通道內分別襯有耐磨材料金屬，滑塊可減輕閥體磨損，修理更換 由于閥桿和球體是一體設計的，閥桿和球體分體連接之間不存在間隙，而且該間隙相對于大扭矩閥使用次數增多而擴大，開(kāi)閉位置偏移。 在實(shí)際使用中該閥的壽命約為2?2.5萬(wàn)次。 其結構如圖3-65所示。

另外，作為鎖定塞閥使用的是德國Peirin公司的單閥座固定球閥，閥桿和球體的連接部的截面為方形，在閥室和密封座之間用外部高壓水清洗，改善了其工作性能。 由于球和閥桿沒(méi)有一體設計，開(kāi)關(guān)的位置偏移，可能發(fā)生異常的清洗和磨損，球表面的涂層和閥座被侵蝕，幾乎沒(méi)有發(fā)現容易脫落的結構。

美國Mogas公司的搖桿閥是浮球閥，是單向流動(dòng)的閥，出口側的閥座被閥體鎖定，有削減球體表面淤泥的效果，入口側的閥座有碟形彈簧載荷，球體表面噴涂碳化鎢，硬度在70HRC以上，閥座為司太立合金堆焊，閥體的 該結構的特點(diǎn)是密封性能可靠，操作扭矩大。 如圖3~圖66所示。

國內在配備進(jìn)口Neles鎖定閥的基礎上，吸收中間分割閥體結構，具有柄球一體化設計的優(yōu)點(diǎn)，采用InconelX-750彈簧鋼絲纏繞的螺旋彈簧用外部橡膠套保護，防止污泥侵入，閥座和閥體之間的密封件采用多組石墨填充劑，球體和出口 閥座密封為寬帶設計，采用自削式結構。 球體在不銹鋼表面涂裝了碳化鎢，提高了耐刷性、耐磨損性、耐腐蝕性，成功地替代了進(jìn)口鎖定閥。

v型金屬密封球閥為90°； 旋轉的緊湊結構調節型球閥。 球體是具有v字型流通截面的半球體，與固定球結構、單閥座、緊湊的一體型閥體、短結構長(cháng)度、夾心型RI型或凸緣型R21型連接。 如圖3-67所示。

其結構特征是，封閉件為v字狀的缺半球，可以從閥體的一側進(jìn)入閥室，閥體被設計成一體。 上下兩個(gè)固定軸從兩端插入，上軸的頭部以花鍵結構與球體連接，傳遞操作扭矩。 密封座在316不銹鋼基體上堆焊鈷基合金硬化，密封座和閥體之間的密封是PTFE被復的橡膠彈性體，用ln-conel 625鋼絲制作的五邊形鋼絲彈簧提供作用力，閥座的銳利邊緣接觸扇形的缺口球面，防止污垢的附著(zhù)，削去球面上的纖維介質(zhì) 相當于標準ANSI/FCI70-2IV級zui大泄漏量的1/100。 閥座也可設計成軟密封。 產(chǎn)品主要用作控制閥，其調節特性為等比率特性，可配合小流量Cv值的v形球體，配合衰減器可降低噪聲和氣穴現象，適合高濃度介質(zhì)設計，具有耐腐蝕性閥座。

閥的壓力等級ANSI Classl50、Class 300、公稱(chēng)尺寸DiV25?400 (縮徑)結構長(cháng)度適合ANSI B16.10的短閥體結構。 溫度40?250°； c、固有特性等百分比，密封性能達到10倍的ISO 5208標準d的泄漏量，閥體材料WCB、CF8M和鈦合金。 可以選擇的結構方案有多種形式(圖3-68 )。

①低Cv值類(lèi)型安裝在DN25的機身內，有4個(gè)可供選擇的低Cv值球體，zui大Cv值分別為0.5、1.5、5和15。

②減少噪聲型噪聲和氣穴現象的衰減器設置在球體的v字通路中，用于DiV50?400的球閥。

③高濃度型可用于18%中濃度的紙漿，出口的通道大于進(jìn)口通道的通道。 其擴徑分別為DN80/DN100、DN100/DN150、DN150/DN200、DN200/DN250o

④耐腐蝕型和耐磨損型的密封座用鎢鉻鉆合金襯套代替，介質(zhì)逆流保證耐久性，作為非密封控制閥。

閥的流量系數如表3-7所示。 閥zui的允許泄漏如表3-8所示。

圖3-69表示r系列v形球閥的轉矩圖，橫軸表示閥兩端的工作差壓，縱軸表示開(kāi)轉矩。 標準型v型球閥的部件材料如表3-9所示。

三偏心金屬密封球閥的設計思想改變了球閥的介質(zhì)密封原理，密封力產(chǎn)生于外力矩，施加于閥座。 與線(xiàn)路介質(zhì)的壓力無(wú)關(guān)。 兩個(gè)啟動(dòng)方向&ldquo； 零&rdquo :可以得到強制封條； 泄漏。 這是截止閥密封原理在球閥的嘗試。 作為產(chǎn)品之一，金屬密封球閥取代了傳統的金屬密封截止閥和閘閥。

典型的結構是意大利Tomene Gas Technolog S. P. A提供的產(chǎn)品，其商業(yè)名稱(chēng)為Konosphere球閥。 結構如圖3-70所示。

該結構將密封環(huán)放置在球體上，錐形密封閥座放置在副閥體上。 密封環(huán)通過(guò)背環(huán)用保持環(huán)固定在球體上，密封環(huán)的中心從球體的旋轉中心稍微偏離，使密封環(huán)產(chǎn)生不同長(cháng)度的旋轉半徑，當密封環(huán)接近密封座時(shí)產(chǎn)生凸輪效果。 另外，密封座固定在副閥體上，其錐面的中心線(xiàn)相對于通道中心線(xiàn)僅偏離微小的角度，密封圈與密封座接觸的瞬間沒(méi)有摩擦，沒(méi)有摩擦。 精心設計的密封圈和密封座，保持錐形密封帶的接觸應力均勻，可靠&ldquo； 零&rdquo； 泄漏。

閥尺寸/mm

標準型金屬閥座Cv(100%開(kāi))

標準型軟密封閥座

Cv(100%開(kāi)啟)

25

45

21

40

110

61

50

180

110

65

280

215

80

420

340

100

620

520

150

1260

1070

200

2030

1760

250

3200

2830

300

4490

4080

350

6440

5750

400

8510

7630

尺寸/mm

金屬密封件/ (mL/ min )

軟密封/ (mL/min )

25

1.50

0. 15

40

2. 40

0. 24

50

3. 00

0. 30

65

3. 90

0. 39

80

4. 80

0. 48

100

6.00

0. 60

150

9. 00

0. 90

200

12. 00

1.20

300

18. 00

1.80

350

21.00

2. 10

400

24. 00

2. 40

零件名稱(chēng)

零件材料

不銹鋼

碳鋼

鈦合金

閥體

CF8M

WCB公司

ASTM B367

v形球

SIS2324+Cr

SIS2324+Cr

ASTM B367

閥座

鈷基合金+PTFE

鈷基合金+PTFE

ASTM B348 + PTFE

固定彈簧

Inconel 625

Inconel 625

ASTM B348

密封

SS+TFE

SS+TFE

TITANIUM丁FE

驅動(dòng)軸、鑰匙

SIS 2324

SIS 2324

ASTM B348

軸承

SIS 2324

SIS 2324

ASTM B348

盤(pán)根

PTFE

PTFE

PTFE

放置在球體上的密封圈不是剛性的固定，而是在通道方向上有微小的彈性位移，該位移為密封圈的結構設計和環(huán)的材料提供了增強的密封可靠性。 該結構設計的動(dòng)態(tài)封閉過(guò)程被認為是外部施加的扭矩通過(guò)機構對球體上的密封環(huán)沿全周方向施加均勻的力，使密封環(huán)與密封座緊密接觸，扭矩持續增加，密封環(huán)的金屬因按壓力而彈性變形，形成了可靠的密封系統。 閥打開(kāi)的瞬間，凸輪旋轉時(shí)，整個(gè)密封圈從密封座脫離，預計如下

①關(guān)閉狀態(tài)下，密封可靠

②關(guān)閉的瞬間或打開(kāi)的瞬間，密封面之間沒(méi)有摩擦或摩擦

③on/off中的轉矩為無(wú)負載轉矩。 顯然，這種設計在密封面間無(wú)刮削效果，產(chǎn)品適用于清潔流體、高溫情況。

圖3-71所示球閥設計的材料:閥體a05、球體A105+ENP、軸A564T630、密封圈F3&rsquo； 16+石墨、密封座F316+WC，制造工藝上的優(yōu)點(diǎn)是三偏心的結構是通過(guò)零件球體加工和密封座錐形加工完成的。 閥體的加工與普通閥相同，制造工藝簡(jiǎn)化。

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