大口径波纹管截止阀

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)上海一核阀门制造有限公司 作者:许文清

1、概述

  在石油和化工等装置中,为防止输送有害、有毒或易燃液体介质的外泄,管路中经常使用波纹管截止阀。但是大口径波纹管截止阀由于波纹管行程长,使用过程中易失稳,导致波纹管内壁与阀杆产生摩擦,影响波纹管使用寿命。另外,引导阀杆轴向移动并防止阀杆旋转的平键,常常因为阀门过度开启而增加垂直的轴向剪应力,容易损坏。根据工况条件,设计了新型大口径波纹管截止阀。

2、结构特点

  大口径波纹管截止阀( 图1) 主要由阀体、阀瓣、阀杆、波纹管和具有填料函的阀盖等零件组成。在阀体和阀盖之间用螺柱连接有接长管,以形成加长的阀腔。阀杆下部位于阀腔内,其末端用对开螺母固定阀瓣。阀杆上部穿过阀盖上的填料函,阀杆上端部的外螺纹部分与阀杆螺母啮合。阀杆螺母用轴承、轴承压盖连接固定在阀盖上部的座孔内。手轮用方孔与阀杆螺母的方头配合。阀杆升程由罩帽限制。罩帽用内螺纹与阀杆螺母顶端部连接,并用与罩帽上的外螺纹啮合的圆螺母将罩帽、阀杆螺母和手轮一起锁紧固定。填料置于填料函内,由填料压盖加压,保持截止阀原有的填料密封,防止液流介质的泄漏。

波纹管截止阀

1. 阀体2. 阀瓣3. 阀杆4. 波纹管5. 连接法兰6. 平键7. 阀盖8. 填料9. 罩帽

图1 波纹管截止阀

  波纹管由两节普通行程的波纹管组件串联焊接组成设在阀腔内,上部波纹管一端的端面环与连接法兰焊接相连,连接法兰用密封垫夹持在阀盖与接长管连接面间,两波纹管相接的端面环焊接连接。下部波纹管的另一端面环与阀杆下部焊接,防止液流介质从波纹管处泄漏。这样既增大了阀杆的行程,又防止了单个波纹管因行程过长产生扭曲失稳,避免了波纹管管壁的损坏。阀杆与阀盖间设置平键,以引导阀杆在旋转手轮时只能上下轴向移动,不能转动。

3、性能

  大口径波纹管截止阀( DN150,PN64) 是在普通截止阀阀腔的阀杆部位增加了波纹管组件,防止阀杆密封失效。波纹管密封与填料密封共同作用,形成了双重密封,确保了轴向动密封的可靠性。填料在长时间使用过程中易产生泄漏,设计中采用加载填料压紧机构,使填料的密封更加持久可靠。大口径波纹管截止阀采用两节波纹管串联,既保证了行程要求,又防止了波纹管失稳。为了防止波纹管在阀门开启和关闭过程中发生扭曲,在阀杆上设置了防转平键。平键既有防转作用,又有导向作用。阀门开启过程中,平键既受防转方向的水平剪应力作用,又受限位方向的垂直剪应力作用,极易损毁,因此,在阀杆顶部增加了带帽螺母,以限制阀门的开启位置,减少平键的受力。

4、结语

  大口径波纹管截止阀通过采用组合波纹管,解决了过长行程的波纹管失稳而产生的管壁磨损问题,还解决了消除平键轴向垂直剪应力的问题。

参考文献

  〔1〕杨源泉. 阀门设计手册〔M〕. 北京: 机械工业出版社,1992.
  〔2〕陆培文. 实用阀门设计手册〔M〕. 北京: 机械工业出版社,2002.

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