上海申弘閥門有限公司
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截止閥閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
上海申弘閥門有限公司
1.之前介紹萬溯化學(xué)擴(kuò)建自立式減壓閥,現(xiàn)在介紹截止閥閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
截止閥閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則適用于節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥、安全閥、減壓閥、柱塞閥及止回閥等閥體的結(jié)構(gòu)謾計(jì)。截止閥種類 截止閥結(jié)構(gòu)形式 采用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 鑄鋼截止閥
截止閥閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于閥門有多種類型,同類型閥門的結(jié)構(gòu)形式又分成許多類別,因此,閥體的形狀千變?nèi)f化。盡管如此,由于閥體在受力和功能方面基本相似,故在結(jié)構(gòu)上也有共性,在此將重點(diǎn)分紹閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中代表性的截止閥閥體和閘閥閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。截止閥閥芯的金屬支座表面設(shè)計(jì)成與閥座環(huán)的金屬支座表面相互匹配,但其接觸角度略有不同。正常情況下,閥芯具有一個比閥座環(huán)錐度較大的角度。這種環(huán)形的不相匹配保證了一個窄點(diǎn)的接觸,是全部操作器的軸向力僅僅傳遞到閥座的一小部分,因而得到了金屬對金屬接觸的zui嚴(yán)密關(guān)閉的可能性。在大多數(shù)結(jié)構(gòu)中,手動截止閥的閥座環(huán)是用螺紋擰入閥體的。又是在有限的空間內(nèi)要求用工具旋轉(zhuǎn)閥座環(huán)。對于帶螺紋的閥座也有某些缺點(diǎn):首先,在腐蝕或苛刻的工況下,螺紋會被腐蝕,使得拆卸困難,第二,在閥芯和閥座之間的對中找正時(shí),需附加的研磨
另外一種常用手動截止閥的導(dǎo)向型式是閥座導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。此處閥芯桿是由一個上導(dǎo)向器支撐(它的作用如同填料壓蓋)。閥芯頭延伸部分的外部直徑,作為第二個導(dǎo)向表面,對閥座進(jìn)行導(dǎo)向。這意味著下部導(dǎo)向器表面留在物流層之內(nèi),所以工藝介質(zhì)比較清潔。閥芯頭的靠下部分具有開孔,該開孔在閥座開啟過程中使物流運(yùn)動通過閥芯頭到達(dá)閥座。改變這些開孔的尺寸和形狀、就會影響到縮減流量和流動特性。因?yàn)樯蠈?dǎo)向器和下導(dǎo)向器之間的長度位于zui大長度,因此由于工藝物流造成的側(cè)向旋塞運(yùn)動不是一個問題,而且這種類型的導(dǎo)向器所要求的容許偏差,不像雙頂部閥桿導(dǎo)向器的那樣嚴(yán)格。這種結(jié)構(gòu)降低了操作中的閥芯任何振動的機(jī)會。當(dāng)閥芯和閥座有相同材料制成時(shí),在長期或頻繁的操作中可能發(fā)生金屬表面磨損。高溫可導(dǎo)致熱膨脹和抱勞。不同截止閥的結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)
ASME B16.34-2004
BS 5160-1989
GB/T 12235-2007API 6D
1、閥體與閥蓋的連接:法蘭 MSS-SP-42-1999
2、流道:角式、直通、直流(Y型)三種 BS 1873-1999
鑄鋼截止閥
3、連接端:法蘭或?qū)?JPI-7S-46-1999
4、可以采用多種型式的閥瓣,常規(guī)為明桿 JIS B2071-1999
結(jié)構(gòu),少數(shù)口徑較小的截止閥采用暗桿 JIS B2072-1999
結(jié)構(gòu) JIS B2081-1999
JIS B2082-1999
1、流道
JB/T 7746-1995:縮孔
BS5352-1999:通孔或縮孔 (class150~800);
通孔(class1500) JB/T 7746-1995
JPI-7S-36-1999:通孔 BS 5352-1999
鍛鋼截止閥
2、閥體和閥蓋的連接:法蘭、螺紋或焊接 JPI-7S-36-1999
3、連接端
JB/T 7746-1995:內(nèi)螺紋、承插焊或法蘭
BS5362-1999:內(nèi)螺紋、承插、法蘭和對焊
JPI-7S-36-1999:內(nèi)螺紋、承插
壓力自密封 1、流道:縮孔
鍛鋼截止閥 2、閥體與閥蓋的連接:內(nèi)壓自封式
3、連接端:對焊、法蘭或承插 ASME B16.34-2004
1、流道:角式、直通、直流(Y型)三種
2、閥體與閥蓋的連接:法蘭
波紋管密 3、連接端:法蘭或?qū)?ASME B16.34-2004
封截止閥 4、可以采用多種型式的閥瓣,通常為明桿
,也有少數(shù)口徑較小的閥門采用暗桿
5、波紋管和填料雙重閥桿密封
1、流道:角式
2、閥體與閥蓋的連接:螺紋、卡箍或焊接
3、可采用多種型式的閥瓣,對于超高壓閥
角式高壓截止閥 門,通常采用內(nèi)壓自平衡的閥瓣
4、連接端:法蘭或?qū)?ASME B16.34-2004
5、閥體可采用整體式,兩件式 GB/T 12235-2007
雙向三通截止閥 1、流道:雙向三通流道
2、閥體與閥蓋的連接:法蘭
3、連接端:法蘭或?qū)?ASME B16.34-2004
放料閥 1、流道:直通式
2、連接端:法蘭
3、閥瓣:上展式或下展式
4、閥體與閥蓋的連接:法蘭 ASME B16.34-2004
襯里截止閥
1、流道:角式、直通、直流(Y型)三種
2、閥體與閥蓋的連接:法蘭
3、連接端:法蘭或?qū)?br />4、襯里材料為橡膠、塑料等 ASME B16.34-2004
料漿閥 1、流道:直流
2、連接端:法蘭
3、閥體結(jié)構(gòu):分左右閥體中間
夾閥座,左右閥體用螺栓連接
4、閥體與支架連接:采用螺栓連接
5、閥蓋:class150整體鍛造,class300、 GB/T 12235-2007
class400分體式,采用支柱連接
6、閥瓣:錐面密封成平面密封,或節(jié)流
三通截止閥
1、流道:三通
2、連接端:法蘭
3、閥瓣:平面密封 ASME B16.34-2004
水封截止閥 1、流道:直流 GB/T 12235-2007
2、連接端:承插焊、對焊 ASME B16.34-2004
3、閥體與閥蓋:均為鍛造,有個鉻鎳鋼或碳鋼 E101-1999
4、閥瓣:錐面密封(DN10~25),平面密封 (DN32~200)
式密封面堆焊硬質(zhì)合金
角式節(jié)流閥
1、流道:直角
2、連接端:法蘭
3、閥體與閥蓋:為鍛造節(jié)流型式,套筒
鉆孔、活塞在套筒中上下移動起到調(diào)
節(jié)流量作用
4、閥體、閥蓋連接“螺栓連接 API 6A-2002
鈦材截止閥 1、流道:直通
2、閥體、閥蓋、填料箱、閥瓣、閥桿為鈦材
3、閥體、閥蓋連接:螺栓連接
4、閥瓣為平面密封 GB/T 12235-2007
壓力表截止閥 1、流道:直流、直角、三通
2、閥體與閥蓋的連接:整體鍛造或螺紋
3、連接端:外螺紋、卡箍
4、閥瓣:有錐面和平面兩種 ASME B16.34-2004
1、流道:角式、直通、直流(Y型)三種
2、閥體與閥蓋的連接:法蘭
3、連接端:法蘭或?qū)?/span>
4、可以采用多種型式的閥瓣,常規(guī)為明桿結(jié)構(gòu),少數(shù)口徑較小
截止閥種類 | 截止閥結(jié)構(gòu)形式 | 采用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) |
鑄鋼截止閥 | 1、流道:角式、直通、直流(Y型)三種 2、閥體與閥蓋的連接:法蘭 3、連接端:法蘭或?qū)?br />4、可以采用多種型式的閥瓣,常規(guī)為明桿結(jié)構(gòu),少數(shù)口徑較小的截止閥采用暗桿結(jié)構(gòu) | GB/T 12235-2007 JIS B2071-1999 JIS B2072-1999 JIS B2081-1999 JIS B2082-1999 |
鍛鋼截止閥 | 1、流道 JB/T 7746-1995:縮孔 BS5352-1999:通孔或縮孔(class150~800); 通孔(class1500) JPI-7S-36-1999:通孔 2、閥體和閥蓋的連接:法蘭、螺紋或焊接 3、連接端 JB/T 7746-1995:內(nèi)螺紋、承插焊或法蘭 BS5362-1999:內(nèi)螺紋、承插、法蘭和對焊 JPI-7S-36-1999:內(nèi)螺紋、承插 | JB/T 7746-1995 BS 5352-1999 JPI-7S-36-1999 |
壓力自密封鍛鋼截止閥 | 1、流道:縮孔 2、閥體與閥蓋的連接:內(nèi)壓自封式 3、連接端:對焊、法蘭或承插 | ASME B16.34-2004 |
波紋管密封截止閥 | 1、流道:角式、直通、直流(Y型)三種 2、閥體與閥蓋的連接:法蘭 3、連接端:法蘭或?qū)?br />4、可以采用多種型式的閥瓣,通常為明桿,也有少數(shù)口徑較小的閥門采用暗桿 5、波紋管和填料雙重閥桿密封 | ASME B16.34-2004 |
角式高壓截止閥 | 1、流道:角式 2、閥體與閥蓋的連接:螺紋、卡箍或焊接 3、可采用多種型式的閥瓣,對于超高壓閥門,通常采用內(nèi)壓自平衡的閥瓣 4、閥體可采用整體式,兩件式 5、連接端:法蘭或?qū)?/td> | GB/T 12235-2007 ASME B16.34-2004 |
襯里截止閥 | 1、流道:角式、直通、直流(Y型)三種 2、閥體與閥蓋的連接:法蘭 3、連接端:法蘭或?qū)?br />4、襯里材料為橡膠、塑料等 | ASME B16.34-2004 |
雙向三通截止閥 | 1、流道:雙向三通流道 2、閥體與閥蓋的連接:法蘭 3、連接端:法蘭或?qū)?/td> | ASME B16.34-2004 |
放料閥 | 1、流道:直通式 2、連接端:法蘭 3、閥瓣:上展式或下展式 4、閥體與閥蓋的連接:法蘭 | ASME B16.34-2004 |
三通截止閥 | 1、流道:三通 2、連接端:法蘭 3、閥瓣:平面密封 | ASME B16.34-2004 |
水封截止閥 | 1、流道:直流 2、連接端:承插焊、對焊 3、閥體與閥蓋:均為鍛造,有個鉻鎳鋼或碳鋼 4、閥瓣:錐面密封(DN10~25),平面密封(DN32~200) | GB/T 12235-2007 ASME B16.34-2004 |
料漿閥 | 1、流道:直流 2、連接端:法蘭 3、閥體結(jié)構(gòu):分左右閥體中間夾閥座,左右閥體用螺栓連接 4、閥體與支架連接:采用螺栓連接 5、閥蓋:class150整體鍛造,class300、class400分體式,采用支柱連接 6、閥瓣:錐面密封成平面密封,或節(jié)流式密封面堆焊硬質(zhì)合金 | GB/T 12235-2007 ASME B16.34-2004 |
角式節(jié)流閥 | 1、流道:直角 2、連接端:法蘭 3、閥體與閥蓋:為鍛造節(jié)流型式,套筒鉆孔、活塞在套筒中上下移動起到調(diào)節(jié)流量作用 4、閥體、閥蓋連接“螺栓連接 | API 6A-2002 |
鈦材截止閥 | 1、流道:直通 2、閥體、閥蓋、填料箱、閥瓣、閥桿為鈦材 3、閥體、閥蓋連接:螺栓連接 4、閥瓣為平面密封 | GB/T 12235-2007 |
壓力表截止閥 | 1、流道:直流、直角、三通 2、閥體與閥蓋的連接:整體鍛造或螺紋 3、連接端:外螺紋、卡箍 4、閥瓣:有錐面和平面兩種 | ASME B16.34-2004 |
(1)上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥閥體的流道截止閥閥體的流道可分為直通式、直角式和直流式三種,如圖4—1所示。
閥體流道設(shè)計(jì)的原則如下:
1)閥體端口必須為圓形,介質(zhì)流道應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成直線形或流線型,盡可能避免介質(zhì)流動方向的突然改變及通道形狀和截面積的急劇變化,以減少流體的阻力、腐蝕和沖蝕。
2)在直通式閥體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證通道喉部的流通面積至少等于閥體端口的截面積。
3)閥座直徑不得小于閥體端口直徑(公稱尺寸)的90 010。
4)在直流式閥體設(shè)計(jì)時(shí),閥瓣啟閉軸線(閥桿軸線)與閥體流道出口端軸線的夾角“通常為45。~ 60。
(2)閥體的結(jié)構(gòu)
1)鑄造閥體。鑄造閥體是目前應(yīng)用zui廣的一種結(jié)構(gòu)形式。其zui大優(yōu)點(diǎn)是通過鑄件造型,既能達(dá)到所要求的合理的幾何形狀,特別是流道形狀,又可少受重量方面的限制。
圖4_2所示為鑄造桶形閥體,這種閥體結(jié)構(gòu)常用于低壓銅制、鑄鐵制以及鋼制(多見于碳鋼)閥門。圖40鑄造桶形閥體
P/V20. D/V25桶形鑄鋼截止閥閥體設(shè)計(jì)圖及主要尺寸標(biāo)注如圖4-3所示,桶形鑄造閥體桶體直徑的參考值見表4-1。
2)鍛造閥體。鍛造閥體(圖4-4)一般都用于小口徑的閥門,特別是用于公稱尺寸小于或等于DN50的高溫、高壓閥門。鍛造閥體的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量能保證、組織致密、表面質(zhì)量較好;其缺點(diǎn)是由于流道孔采用機(jī)械加工(鉆孔)制成,在孔與孔的過渡區(qū)會產(chǎn)生銳角過渡面,造成流阻大且易產(chǎn)生紊流,介質(zhì)對閥體侵蝕大,鍛件截面與鑄件截面相比較不均勻性更大,因此在厚壁處所產(chǎn)生的熱應(yīng)力很大(特別是高溫場合),常會在流道的銳角處發(fā)生開裂,并且鍛造閥體材料的利用率較低。
圖4-4鍛造截止閥閥體
a)直通式b)角式圖4-5所示為CL800、DN15鍛鋼截止閥閥體設(shè)計(jì)圖皆郅
3)鍛焊與鑄焊閥體。鍛焊閥體如圖4—6所示。若鍛造重量受到限制或由于工藝上的原因,可以考慮采用這種形式(應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)。
4)焊接閥體。焊接閥體(圖4_7)有鋼管焊接和鋼板焊接兩種。這種結(jié)構(gòu)既節(jié)省材料又能獲得理想的流道。對于清潔度要求較高的大口徑閥門,這種結(jié)構(gòu)也是比較理想的。其優(yōu)點(diǎn)是重量輕,表面質(zhì)量好,清潔度高,流阻小,結(jié)構(gòu)簡單及加工方便;缺點(diǎn)是焊縫多,焊接較困難。對于不銹鋼的焊接闐體,要防止或消除晶間腐蝕和焊接變形,因此,應(yīng)根據(jù)不同情況,在工藝上要采取相應(yīng)措施。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有化工隔膜閥構(gòu)造原理