浅谈電(diàn)动高温蝶阀需要满足的要求

電(diàn)动高温蝶阀為(wèi)了满足高温的要求，必需要满足以下几方面的要求：

1、阀體(tǐ)材料
阀门设计执行标准為(wèi)ASMEB16134 。按该标准中(zhōng)的压力- 温度表计算得到的阀门常温下的压力等级数, 就是设计基准, 并以此来计算zui小(xiǎo)壁厚。在设计过程中(zhōng), 阀體(tǐ)材料也选ASME B16134 标准规定的材料, 并且材料的适用(yòng)温度高于阀门工(gōng)况zui高温度。经过查阅了大量國(guó)内外类似工(gōng)况的阀门设备材料使用(yòng)情况, 结合对高温材料的使用(yòng)经验, 选择了性价比较高的304H 作(zuò)為(wèi)阀體(tǐ)材料。此材料可(kě)减小(xiǎo)蠕变对材料的影响。
2、阀杆材料
根据高温强度估算, 奥氏體(tǐ)钢在704 ℃的高温工(gōng)况下, 强度降低6415 %以上, 如果采用(yòng)加大阀杆直径提高其强度的方法, 则超出阀门结构要求, 因此奥氏體(tǐ)钢不适宜做阀杆材料。lnconel X - 750 在704 ℃的高温工(gōng)况时, 强度降低4113 % , 但强度值还很(hěn)大(表1) 。根据屈服强度,并考虑持久强度计算得到的阀杆直径, 符合阀门结构要求, 因此阀杆材料选用(yòng)lnconel X - 750 。
3、阀體(tǐ)zui小(xiǎo)壁厚计算是為(wèi)了保证阀门的压力边界完整。zui小(xiǎo)壁厚采用(yòng)规则法计算, 计算标准按 ASME B16134 , 在选择压力- 温度额定值时, 有(yǒu)2种磅级选择法。一种是选择标准磅级, 计算得到的zui小(xiǎo)壁厚比较大, 比较安(ān)全。另一种是选择特殊磅级, 计算得到的zui小(xiǎo)壁厚比标准磅级小(xiǎo), 但无损检测要求较严。根据高温工(gōng)况的设计经验, 选择了这二种磅级的组合形式, 即在计算zui小(xiǎo)壁厚的压力-温度额定值时, 选用(yòng)标准磅级, 而阀體(tǐ)的无损检测要求按特殊磅级。
阀门泄漏率要求為(wèi)zui大流量的0167 % , 当泄漏超标就会引起系统烟机不能(néng)正常停車(chē), 从而造成重大事故。普通烟气蝶阀阀體(tǐ)通道内没有(yǒu)阀座, 阀瓣仅起调节烟气介质(zhì)流量的作(zuò)用(yòng), 不起密封作(zuò)用(yòng)(图2) 。根据性能(néng)要求, 大口径高温蝶阀设有(yǒu)阀瓣和阀座密封副, 对阀门的流通性能(néng)、密封可(kě)靠性和启闭力矩3 个方面进行了设计研究。首先按常规蝶阀设计了密封副(图3) , 此形式密封可(kě)靠, 虽然阀瓣旋转中(zhōng)心与密封面存在偏心力矩, 使启闭力矩增大, 但经过计算, 力矩也在可(kě)以接受的范围之内。
此结构的缺点是流通性能(néng)差, 不能(néng)满足全开截面积的设计要求。经过反复设计、修改和计算, 完成了对开式阀座密封副设计(图4) , 该阀座是2个半圆阀座, 它们前后错开与阀瓣呈对称式分(fēn)布,使得阀瓣能(néng)够设计成对称式流線(xiàn)形结构, 使阀门具(jù)有(yǒu)良好的流通性能(néng), 从而满足了全开截面积要求和全开Cv 值要求。由于阀瓣结构对称, 所以启闭力矩较小(xiǎo)。虽然其密封面某一处可(kě)能(néng)有(yǒu)泄漏现象, 但只要合理(lǐ)控制阀瓣和阀座的尺寸精(jīng)度、形位公(gōng)差和二者之间的装(zhuāng)配误差, 就能(néng)有(yǒu)效控制泄漏率在合格范围之内。
4、高温填料填料选用(yòng)柔性石墨。其在空气中(zhōng)氧化温度為(wèi)450 ℃, 并在此温度下每24h 后质(zhì)量减轻1 %。温度越高, 质(zhì)量减轻得越多(duō), 氧化现象越严重。柔性石墨填料zui高使用(yòng)温度為(wèi)650 ℃, 且仅用(yòng)于非氧化介质(zhì)。考虑到填料在填料函内处于压紧密封状态,只有(yǒu)一部分(fēn)与空气接触, 有(yǒu)资料介绍处于这种状态的填料使用(yòng)温度可(kě)达816 ℃。
電(diàn)动高温蝶阀的研制, 主要是解决阀體(tǐ)主體(tǐ)材料的选用(yòng)、蝶阀密封副结构及阀杆密封结 构的设计等问题, 并通过试验选取了超高温填料,為(wèi)石化行业催化裂化装(zhuāng)置系统用(yòng)阀门的设计和制造。