DBB与DIB型固定球阀的密封结构与方向性分析.pdf

《DBB与DIB型固定球阀的密封结构与方向性分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第53卷第5期化工设置与簟遵v01．53No·52016年10月PROCESSEQU口MENT&PIPING0ct．2016DBB与DIB型固定球阀的密封结构与方向性分析吴军(中国五环工程有限公司，武汉430223)摘要：以固定球阀为对象，首先强调了单活塞阀座与双活塞阀座的定义，密封结构以及工作原理。接着介绍了由这两种阀座组合成的四种不同固定球阀类型，并对其方向性与优缺点进行了对比分析，然后针对上游阀座正常与泄漏等八种情形进行了应用实例的分析，最后对DBB与DIB型的固定球阀适用场合以及在不同领域中的性能表现进行了对比归纳整理。关键

2、词：DBB；DIB；单活塞效应；双活塞效应；固定球阀；密封结构中图分类号：TQ055：TH134文献标识码：A文章编号：1009—328l(2016)05-0077-006在通常的观点与生产实践中，球阀一般是不具有安装方向的，即使工程现场偶尔发现有箭头的球阀，大多会按照流体方向安装，却并不知其原因。随着客户需求的多种多样，工程技术装备日新月异，满足不同工况的阀门也正在兴起，人们对阀门的认识也不断加深与提高。笔者根据现场经验并结合国内外相关资料，认为有一部分固定球阀是具有安装方向要求的，本文将重点探讨这一部分内容。1固定球阀密封机理众

3、所周知，固定球阀的球体具有上、下转轴，被固定在球体的轴承中，因此，球体不浮动而密封圈是浮动的，密封圈借助于弹簧和流体推力向球体，产生上游(或下游)端密封。通常它适用于高压、大口径场合“J。其密封的基本原理是：在预紧力和／或介质压力作用下，产生密封力，使阀座与球体压紧，密封圈产生弹塑性变形来弥补球体相对变形以及球体的圆度误差和表面粗糙度，使密封面上的间隙减小到小于流体的分子直径时，才能保证流体不渗漏【2】。1．1单活塞效应与双活塞效应的阀座固定球阀的球体是固定的而阀座是浮动的，其阀座分单活塞效应(singlepistone虢ct)，缩

4、写SPE，或称为自泄放阀座(selfrelievingaction)和双活塞效应(doublepistone疏ct)缩写为DPE两种。单活塞阀座的原理为单向活塞式的作用，在密封副的设计上，考虑到因密封面两个方向作用力的差值而产生的作用力方向的不同，从而使密封副在压力差的推动下，产生相应方向的活塞运动(单活塞效应)。双活塞阀座的原理与单活塞阀座的原理类似，只是在密封圈的设计上，要保证无论在下游管道压力高于阀腔压力时，还是在阀腔压力高于下游管道压力时，密封圈都能达到密封，从而避免阀腔气体向下游泄压并保护下游管道(双活塞效应)【3】。简而

5、言之，单活塞阀座就是只能在一个方向实现密封。而双活塞阀座，两个方向都能实现密封。1．2单活塞效应阀座密封原理一些文献中对单活塞与双活塞阀座进行过相关的数学计算，显得较为繁琐，本文主要以图示结合阀座受力讲解一下密封原理。图14中：R为弹簧弹力，箭头方向表示受力的方向；FAA为流体在阀座上产生的压力差(即彳。与4i的面积差与压强的乘积)；氏为阀座所受最终合力，箭头方向表示受力方向。图l中，当流体从右至左流动时，流体在阀座上产生的合力R=凡A+斥，(其中彳彳=彳。一4i>0)，显然方向从右至左，将阀座推向球体，实现密封。图2中，当阀门腔内

6、压力升高时，产生一个从左收稿日期：2015．06。23作者简介：吴军(1985一)，男，湖北武汉人，工程师，硕士研究生。主要从事管道设计工作。‘78’化工设置与r一：=f；53巷第5期至右的推力F。A(即彳。与彳i的面积差与压强的乘积，其中彳彳=彳。一彳i

7、时，流体在阀座上产生的合力FR=F。A+耳，显然方向从右至左，将阀座推向球体，实现密封(此时彳彳=彳。一爿i>0)。图4中，当阀门腔内压力升高时，产生一个从右至左的推力F。。(即彳。与彳i的面积差与压强的乘积，此时4彳=爿。一彳i>0)，弹簧的力耳此时也是从右至左，产生的合力FR必定向左，将阀座推向球体，实现密封。图3流体从右至左流动Fjg．3Fluidflowfiomrighttoleft■：：薹＼唑⋯‘萝；▲辱一“＼!．：=垒i叠l图4阀腔流体外泄Fig．4ValVecaVity{luidleakage1．4单活塞效应和双活塞效

8、应的区别(1)腔体压力排放是有区别的：双活塞效应设计是腔体压力超过压力等级相应的压力值的1．1～1．33倍时排放【4】，且排放至大气环境。而单活塞效应的设计则是只要腔体压力与下游压力作用于阀座环面的压差大于加载弹簧的压力就自动排放至下