鎖緊閥是以閥門在實(shí)際情況下適用的對(duì)象命名的開閉型金屬硬密封球閥，也稱為鎖緊閥。 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(tǒng)為例，其流程如圖3-64所示。 爐內(nèi)壓力為2.7?8. 5MPa，熔渣經(jīng)熔渣破碎機(jī)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、開關(guān)頻率為30min，相對(duì)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狀態(tài)，在線等待。 b鎖定閥發(fā)生故障時(shí)使用，或氣化爐冷凍室液位過低，氣化爐安全系統(tǒng)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鎖定閥打開后，油泥收集到鎖斗中，30分鐘后自動(dòng)關(guān)閉。 打開下鎖定閥c，與大氣相通，淤泥排出淤泥池。 接著，關(guān)閉下鎖定閥c，打開鎖定閥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(jí)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。 中間切開的左、右對(duì)稱碳鋼閥體，中間有帶柄的球體，球體結(jié)構(gòu)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(nèi)和左右閥體通道內(nèi)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(shè)計(jì)的，閥桿和球體分體連接之間不存在間隙，而且該間隙相對(duì)于大扭矩閥使用次數(shù)增多而擴(kuò)大，開閉位置偏移。 在實(shí)際使用中該閥的壽命約為2?2.5萬次。 其結(jié)構(gòu)如圖3-65所示。

另外，作為鎖定塞閥使用的是德國(guó)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。 由于球和閥桿沒有一體設(shè)計(jì)，開關(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，幾乎沒有發(fā)現(xiàn)容易脫落的結(jié)構(gòu)。

美國(guó)Mogas公司的搖桿閥是浮球閥，是單向流動(dòng)的閥，出口側(cè)的閥座被閥體鎖定，有削減球體表面淤泥的效果，入口側(cè)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(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是密封性能可靠，操作扭矩大。 如圖3~圖66所示。

國(guó)內(nèi)在配備進(jìn)口Neles鎖定閥的基礎(chǔ)上，吸收中間分割閥體結(jié)構(gòu)，具有柄球一體化設(shè)計(jì)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(hù)，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(shè)計(jì)，采用自削式結(jié)構(gòu)。 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(zhuǎn)的緊湊結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)型球閥。 球體是具有v字型流通截面的半球體，與固定球結(jié)構(gòu)、單閥座、緊湊的一體型閥體、短結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度、夾心型RI型或凸緣型R21型連接。 如圖3-67所示。

其結(jié)構(gòu)特征是，封閉件為v字狀的缺半球，可以從閥體的一側(cè)進(jìn)入閥室，閥體被設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)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(fù)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，削去球面上的纖維介質(zhì) 相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)ANSI/FCI70-2IV級(jí)zui大泄漏量的1/100。 閥座也可設(shè)計(jì)成軟密封。 產(chǎn)品主要用作控制閥，其調(diào)節(jié)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(xiàn)象，適合高濃度介質(zhì)設(shè)計(jì)，具有耐腐蝕性閥座。

閥的壓力等級(jí)ANSI Classl50、Class 300、公稱尺寸DiV25?400 (縮徑)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度適合ANSI B16.10的短閥體結(jié)構(gòu)。 溫度40?250°； c、固有特性等百分比，密封性能達(dá)到10倍的ISO 5208標(biāo)準(zhǔn)d的泄漏量，閥體材料WCB、CF8M和鈦合金。 可以選擇的結(jié)構(gòu)方案有多種形式(圖3-68 )。

①低Cv值類型安裝在DN25的機(jī)身內(nèi)，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(xiàn)象的衰減器設(shè)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(kuò)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(shù)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(zhuǎn)矩圖，橫軸表示閥兩端的工作差壓，縱軸表示開轉(zhuǎn)矩。 標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)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。 與線路介質(zhì)的壓力無關(guān)。 兩個(gè)啟動(dòng)方向&ldquo； 零&rdquo :可以得到強(qiáng)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(tǒng)的金屬密封截止閥和閘閥。

典型的結(jié)構(gòu)是意大利Tomene Gas Technolog S. P. A提供的產(chǎn)品，其商業(yè)名稱為Konosphere球閥。 結(jié)構(gòu)如圖3-70所示。

該結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)中心稍微偏離，使密封環(huán)產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的旋轉(zhuǎn)半徑，當(dāng)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，其錐面的中心線相對(duì)于通道中心線僅偏離微小的角度，密封圈與密封座接觸的瞬間沒有摩擦，沒有摩擦。 精心設(shè)計(jì)的密封圈和密封座，保持錐形密封帶的接觸應(yīng)力均勻，可靠&ldquo； 零&rdquo； 泄漏。

閥尺寸/mm

標(biāo)準(zhǔn)型金屬閥座Cv(100%開)

標(biāo)準(zhǔn)型軟密封閥座

Cv(100%開啟)

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

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(qū)動(dòng)軸、鑰匙

SIS 2324

SIS 2324

ASTM B348

軸承

SIS 2324

SIS 2324

ASTM B348

盤根

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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和環(huán)的材料提供了增強(qiáng)的密封可靠性。 該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)封閉過程被認(rèn)為是外部施加的扭矩通過機(jī)構(gòu)對(duì)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(xù)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(tǒng)。 閥打開的瞬間，凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)密封圈從密封座脫離，預(yù)計(jì)如下

①關(guān)閉狀態(tài)下，密封可靠

②關(guān)閉的瞬間或打開的瞬間，密封面之間沒有摩擦或摩擦

③on/off中的轉(zhuǎn)矩為無負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 顯然，這種設(shè)計(jì)在密封面間無刮削效果，產(chǎn)品適用于清潔流體、高溫情況。

圖3-71所示球閥設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)是通過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。

資料來源:上海自動(dòng)儀表銷售網(wǎng)( 40017.net )

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