(1)確保球體與閥座形成良性密封,主要部件直接由閥門臥式加工中心CWK800加工而成。閥體上安裝組合閥座處徑向公差選用D10級,光結度要求1.6與之配合。
(2)球體-閥座密封副(如圖4),采用超音速噴涂碳化鎢(HRC≥70)工藝和本公司專利研磨工藝,結合刮削式寬弧面密封帶結構,球體且必須與閥座配對研磨,使其形成不間斷的密封帶,從而實現零泄漏、抗粘垢、耐沖蝕的目的,延長了閥門的使用壽命。
高溫固定球雙向耐磨球閥計算與驗證
為了保證閥門的密封性能、操作性能以及使用壽命長,對殼體壁厚、密封比壓和閥桿等進行計算和驗證。
高溫固定球雙向耐磨球閥壁厚
計算厚度SB':{1.32P·D/2[бL]-1.2P}+C式中:P為設計給定的壓力,MPa;D為閥體內腔的最大直徑(設計給定),mm;C為腐蝕余量(按推薦值選取);[бL]為許用拉應力(查表可得),mm。
閥體實際壁厚SB可以通過查表法(ASMEB16.34或GB/T1224)與計算壁厚SB'相對比,滿足SB>SB'產品符合設計要求。
高溫固定球雙向耐磨球閥密封力綜合計算
高溫固定球雙向耐磨球閥是閥前和閥后密封的固定球球閥,其密封面總作用力的計算:
Q=Q0+Q1-Q2
式中:Q0為流體壓力在閥座密封面上引起的作用力,N;Q1為預緊力,N;Q2為閥座滑動的摩擦力,N。
流體壓力在閥座密封面上引起的作用力:
Q0=QMJ-QJ
式中:QMJ為流體靜壓力在閥座密封的力(計算可得),N;QJ為介質壓力在間隙中的作用力(計算可得),N。
預緊力Q1=0.785(D22-D23)·qmin
式中:D2為密封面外徑(設計給定)mm;D3為密封面內徑(設計給定)mm;qmin為預緊必需的最小比壓(按經驗數據選取);閥座滑動的摩擦力Q2:當閥座滑動的摩擦力小于0.05QMJ時,在保證足夠實用精度的情況下,為簡化計算,Q2亦可以不考慮。
(2)密封比壓
密封面計算比壓q=4Q/π(D22-D23)
式中:Q為密封面總作用力(上式中得出),N;D2為密封面外徑(設計給定),mm;D3為密封面內徑(設計給定),mm。
密封面必需比壓qb:
式中:m為與流體性質有關的系數(按推薦值選取);α為與密封面材料有關的系數(查表);C為與密封面材料有關的系數;t為密封面寬度(計算可得),mm。
密封面許用比壓:[q](查表),MPa。根據密封比壓原理可知,如果要實現密封必須滿足:①QMF<Q;②qb≤q<[q]的要求,通過合理的設計與計算,參數滿足要求。
5.3固定球球閥的閥桿總轉矩及強度驗算
總轉矩M=Mm+Mt+Mu
式中:Mm為球體與閥座密封圈間的摩擦轉矩(計算可得),N·mm;Mt為閥桿與填料間的摩擦總轉矩計算可得),N·mm;Mu為軸承的摩擦轉矩計算可得),N·mm。
閥桿斷面扭轉應力τN=M/W
式中:M為總轉矩,N·m;W為斷面處的抗扭斷面系數,mm3。
許用扭應力[τN],MPa。如果要實現閥桿的強度滿足設計要求,必須符合τN<[τN]的要求,通過合理的設計與計算,參數滿足要求。
通過設計計算驗算和實際運用,高溫固定球雙向耐磨球閥完全滿足工況的使用要求,現已廣泛應用于石油、化工、輕工、建筑、冶金油品、水、腐蝕性流體工程及鋁業氧化鋁粉輸送工程,具有廣闊的發展潛能。
關鍵詞:球閥 高溫固定球雙向耐磨球閥
注:以上資訊由浙江亞一閥門有限公司整理發布,轉載請標明版權:http://www.qnjtls.cn/