大口径气动调节平板闸阀的研制.pdf

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1、I鲫空咿祝耕粕蜡IcMMnuk㈣大口径气动调节平板闸阀的研制中核苏阀科技实业股份有限公目(Ⅱ苏苏蝌215129)孙彦日孙*l精●l本t自调*平扳闸闷主要寿尼纶ri吨L*炉＆造唾目^研制}盅。在设计过程中，采用T分$式镕口闻体设计厦址硬擎圩相镕合的窨封原理。}部件控制气功操作机构实现g惠状态快速关闭阀门。I关‘■嗍】气动平板调*闸闻一、莆育本气动平板闸阀主要用于尼纶厂万吨乙蛱炉改造项目．阀门在管道中起调节介质涟量、紧急状态下快速切断流体通道的作用。由干阀门I作环境为露天易燃易爆的气体环境中，所“要求闽f1能

2、够实现远程控制和防爆等功能。阀门设计技术参数如下。阀门口径：DN4COx700(闸板密封处DN400mm．两端接口处法兰为DN700mm，瞄体两端呈喇叭口状)．阀门总长度不超过1000mm．内壁光滑。工作压力0．008MPa。设计压力：IOMPa。I作温度：35℃。连接形式：法兰联接。流通介质：天然气部分氧化生产乙炔的裂解气体混合物(内台嵌黑和少量黏附性很强的高聚物)．带有很强的黏性。主体材料：WCB。气动控制部分：I)气动定位器：防木、防爆车质安垒型。2)电磁阀：ASCOo司生产。安装位置：露天、带有腐

3、蚀性气体的环境。104篇黑册‰。二．阕门工作原理本气动平板闸润由阀门本体(包括阀体、阀盖闸板．阀座，阀杆厦支架)、气动操作机构(包括气缸及其附件)瞳控制机构(包括定位器、电气转换器电碰阀、快速换向阀等)三尢部分组成。图l所示为阀门安装后结构(不包括控制元悼部分}，气动控制元件接线情况如图2所示，目1阀门总装目n*“*2#*#日*3i*4目*5目H‘MK**7月＆8女H■9w月410目*iit目#目2气动装I接线目I‘t《2自m月3*《*≮目4iqn#目☆5≈n≈按图】和图2将阀门零件和气动控制元件装备完毕

4、。在正常I况下，将气压源接上，气流通过空气过滤组台进行过滤净化．净化后的气流流过电气转换器，电气转换器将电信号4～20mA转换为气信号20～t00kPa，通过气流大小米控制定位器，流过定位器的气体经过下端三通快速排气阀的常开接1：3进^气缸．将气缸括塞向上推．带动阀杆向上运动．将阀门打开。关闭时，将电信号从大到小变化．气体流向相反，从气缸上部接13进^．把气缸括塞向下推．将阀门关闭。紧急I况下，电磁阀断电，二通快速排气阀常闭端口打开．气流不经过定位器直接进人气缸上部，将阀门关闭，切断管道。三、阀门结梅特点

5、殛分析1分离式阔体阀体在阀门中主要做为I作介质的流通通道，在实际使用过程中承受工作介质压力、温度、冲蚀和腐蚀．是阀门中很重要的承压元件．因此阀体设计的功能性和I艺性在阀门设计中是非常重要的一部分。阀体设计的功能性．就是要求设计的阀体能啦在I作压力下安垒稳定地工作，能够经受内部流通介质的冲刷和外部环境的侵蚀。为了满足阀体设计的安垒可靠性．在设计时对阀体壁厚按如下计算：#I5衄√(25】2Dc)式中p。——额定压力，单位为psi(1psi=689476Pa)}吐——阀体内径，单位为mm；s——应力系数．单位为

6、psl(取值7000psi)。通过计算．求出壁厚计算值t=63mm。查ASMEBt634可知．阀体擐小壁匣为11．2mm。因此设计通用祝耕觎卷铷ldIf‰nmmI时．实际阀体壁厚t’只要大干112mmljp可，根据设计经验Ⅱ综台考虑阀门的I况，阀体壁厚取175mm。闽体设计的工艺性．就是要求设计的阀体I艺上不仅可行．还要求JJ,T．方便。对干车阀体．由于带导流孔闸板尺寸较大，相应地阀体结构尺寸也加大．带来的问题就是模具制作比较麻烦，内部尺寸难吼加I，精度不容易保证。考虑到这些方面，采用如图3和图4所示的阀

7、体结构。目3±阑体㈣痧’k

8、

9、焱＼勇目4副闻体在图3和图4中，阀体分为主阀体和副阀体两部分。副阀体通过螺柱螺母和主阀体连接。采用这种结构有下面两个优点：I)主、副阀体分开制作铸模，模具结构简单，制作起来更容易。2)主、副阀体分开，主阀体和副阀体结构相对比较简单，加II艺性较好．阀体内腔硬密封面和导向面要求具有较高的表面粗糙度，加I起来比较容易，精度更容易保证。2带导流孔平行闸板由于该阀门在系统中有调节流量的作用，且经常。，i：篡黑：10墟引机械$q述处干90％的开度，因此设计结构如同5所示。闸板的结构确定

10、之后，蛀关键的是闸板材料的选择。初次设计时．根据客户要求采用T不锈钢材料F304．表面经过盐浴港氯处理，要求表面粗糙度R瑚4pm。但在蛮际使用过程中．因为渗氰处理后．】￥l板表面粗糙胜下降，黏稠的介质在闸饭上大量黠附，导致的后果就是闸扳和阀座之间的摩擦力增大，气动操作机构操作力增大，软的PTFE阀座磨损严重，最后导致整个阀门不能稳定可靠地I怍。经过与用户相关技术^员的沟通，埘闸扳进行改进设计。经过讨论．闸板材料选用38CrMo