浙江固定式鈦球閥的優(yōu)勢
鈦以其良好的機械性能及優(yōu)異的耐蝕性,廣泛應用于化工、醫(yī)藥衛(wèi)生,制鹽、氯堿、航空等領城。在化工方面主要用作壓力容器,輸送管線及泵閥。其中鐵制固定式球閥,以其良好的密封性,優(yōu)異的耐蝕性能及適應高的工作壓力等特點,廣泛應用于石油、化工行業(yè)。目前,國內沒有固定式鈦球閥,只有浮動式鈦球悶,在世界上只有美國、德國、日本等少數(shù)國家可以生產固定式鈦球閥,為了滿足石化行業(yè)使用工作壓力高、密封性好、具有良好的耐蝕性等要求,拓寬鈦材的使用范圍,進行了固定式鈦球閥的設計與研制.研制出了 dn80,dn50,dn40,dn25,且使用壓力高達 9.8mpa 的固定式鈦球閥,*,為批量生產奠定了基礎,為大型石化企業(yè)耐腐蝕設備的國產化改造提供了技術及物質保證。
本文闡述固定式鈦球閥的設計計算過程,主要研制工藝及其特點。
1 設計與研制
1.1 設計計算
1.1.1 設計技術參數(shù)
工作介質:醋酸;
使用溫度:225℃;
設計壓力:9.8mpa;
公稱通徑:80mm。
1.1.2 材料選擇
根據(jù)使用溫度及醋酸的濃度,查知鈦的腐蝕率為 <0.127mm/a,和耐蝕不銹鋼及其它有色金屬相比,選擇 ta2即符合使用條件;根據(jù)使用的工作壓力,為了保證其結構強度,選擇 ta2 鍛造件;根據(jù)使用溫度、工作壓力,選擇柔性石墨和浸銻石墨做密封材料。
1.1.3 設計計算
(1)閥體壁厚的設計
采用公式:sb=dn(k0-1)/s+c,計算結果為 16 mm
(2)閥蓋與閥體之間聯(lián)接螺栓的選擇
根據(jù)使用壓力,選擇 1cr18ni9ti 螺栓,選取 m30mm×55mm 的螺栓 8 個即可滿足強度要求。
根據(jù)公式算得進、出口法蘭蓋與閥體之間連接螺栓用 m30mm×45mm 的 1cr18ni9ti 螺栓 8 個,即可滿足強度要求。
1.2 技術關鍵
由于使用壓力高達 9.8mpa,因此,密封及承壓是技術關鍵,在研制過程中,采用了 3 項措施,解決了這一關鍵技術問題。
① 保證球體與上下球桿的同軸度;
② 保證上下球桿與 φ80mm 通孔的垂直度;
③ 保證球面粗糙度。
通過設計專門的工裝胎具及加工與密封工藝,達到了密封與承壓目標,一次試較成功。
1.3 結構特點
鈦制固定式球閥與浮動式球閥相比具有以下 3 個特點。
(1)在密封原理上,采用后密封。
(2)適用于高壓、粘稠液體。
普通的浮動式鈦 球閥在高壓時不可靠,在介質為粘稠液體時,球與密封環(huán)之間微小的浮動間隙易造成堵塞,從而使閥門啟閉困難或失去密封作用。而采用固定式鈦球閥,因使用了彈簧,使密封環(huán)與球體始終保持緊密接觸,利用高壓介質達到良好密封的效果。
(3)采用線密封
普通浮動式鈦 球閥的球體與密封環(huán)之間為球面密封,其單位面積上的密封比壓小,且在高壓時,微觀面上的凸凹點易引起泄漏,達不到密封要求。而固定式鈦球閥其球體與密封環(huán)之間采用線密封,增加了單位面積的密封比壓,且壓力越高,密封的效果越好,從而保證了高壓工作的可靠性。
2 結論
(1)設計研制的固定式高壓鈦球閥,滿足了石化工業(yè)的需要,使用情況良好。
(2)固定式高壓鈦 球閥具有高壓使用可靠、密封良好等特點。
(3)設計研制的固定式高壓鈦球閥,在技術水平上屬國內,且達到了同類產品水平。
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