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发布时间:2021/8/23
浏览次数:238CKD电磁阀的正,反作用方式应该怎么选?
CKD电磁阀的作用方式有气开、气关两种类型,气开阀随信号压力的增大而开度增大,无压力信号时,阀处于全开状态,气关则相反。
合理选择CKD电磁阀的作用方式,对确保生产安全、提高产品质量和减少经济损失是至关重要的。还可以通过对气开、气关方式的正确选择,达到故障保位的作用。
1、CKD电磁阀的气开、气关选择
CKD电磁阀作用方式的选择应根据生产工艺要求来决定,考虑当信号压力中断(如调节阀故障,仪表供电中断或气源中断)时,视调节阀所处开启或关闭的位置。对生产工艺造成的危害性大小而定。如阀处于打开位置时危害小,则应选用气关式;反之,则选用气开式,通常考虑以下因素:
(1)首先考虑人身和设备的安全
当出现气源供气中断,仪表供电中断,调节系统内各环节有故障以及执行机构的膜片破裂等情况,使调节阀无法正常工作,以致使阀芯处于无能源状态时,调节阀所处的开启或关闭位置,应能保证人身、设备的安全,不致于发生事故。
(2)其次考虑介质的特性
调节进入工艺设备的介质流量时,若介质为CKD电磁阀应选为气开式,当信号压力中断时,阀处于全关状态,避免有害气体外泄;若介质为易结晶、易凝固物料,为防止堵塞,应选为气关式。
(3)最后考虑保证质量和减少经济损失
当调节阀信号压力中断而不能正常工作时,阀所处的开启或关闭状态,不应造成产品质量下降和原料的浪费以及半成品的浪费。
上述因素是有轻重缓急的,应特别注意、调节阀作用方式选择应考虑的首要因素是人身和设备的安全。
一般采用法兰连接阀盖。压力密封阔盖的密封有 2 处,其一为阈盖与环垫片(图 1)的接触处,其二为环垫片与阀体的接触处。国外的一些阀门产品,将环垫片与阀盖的接触面设计成变角度圆弧过渡面,使它与阀盖的密封为线密封,从而显着提高了其严密性,但它增加了环垫片的加工难度。还有将环垫片表面及相应的阀体密封面镀上一层银,因为银的塑性较好,容易填充密封面上的微观孔隙,因此大大提高了阀盖垫片处的密封性能。
对于法兰连接阀盖结构,大多数制造商采用了缠绕式垫片,因为缠绕式垫片弹性好,回弹率高,在保证稳定性的情况下更容易保证密封。与缠绕式垫片相配的阀盖密封采用了箱式结构,即将垫片置于阀盖与阀体相接的特制槽内,从而保证了缠绕式垫片的稳定性(即不会因较大的密封比压而使垫片失稳),同时又增加了介质泄漏的阻力。事实证明,这样的密封结构比较好。
CKD电磁阀采用楔形整体闸板,而 DN ≥ 50mm 的闸阀则采挠性楔形闸板。只要密封面加工精度达到要求,这种结构可以满足初期密封要求。但使用者希望阀门能够保持长久的良好密封。一般情况下,初期密封容易做到,而要做到长期密封良好则是一件不容易的事情。这里给出 2 个改进倒子供参考。其一是努力提高闸板导轨的精度,使它与闸板保持较小的配合间隙,以减少闸板与阀座的不均匀磨损,从而保证较长的密封寿命。
导轨一般是与阀体整体铸造的,而且不容易进行机加工,故与闸板的配合间隙较大,建议制造厂给予这方面的关注。其二是考虑闸板和阀座下部的腐蚀。
因为当阀门处于半开半关的位置时,会形成高速的介质流,它将对介质流经的区域产生严重的冲刷,又由于硫化氢与金属的腐蚀产物附着力很低,CKD电磁阀从而加速了金属的腐蚀,即形成冲刷腐蚀。防止冲刷腐蚀的措施可从选择良好的材料入手,即在相应的部位上堆焊合适的硬质合金材料。一些制造厂除了在密封面上堆焊硬质合金外,还在闸板和阀座的下部一定范围内也堆焊了硬质合金,以防止非密封面的冲刷腐蚀,这样做虽与阀门的密封性关系不大,但对阀门整体来说有益。
CKD电磁阀的承压部件都应进行强度分析和强度设计,这些部件主要包括阀体、阀盖、闸板和阀盖螺栓等。对截止阀来说,有时(根据结构不同)尚须对阀座局部进行强度枝核。而作为非承压部件的阀杆也是必须进行强度设计的一个重要部件。所谓的强度设计应包括强度和刚度 2 部分。
CKD电磁阀都给出了阀门主要零部件的最小壁厚(直径),国内的一些制造厂都直接采用(或略大于)这些规范值作为设计尺寸,并且不再进行强度设计。这样做是不严格的,因为①阀门的内件结构不同,阀上腔的结构尺寸不同,因此其计算壁厚也不同。
CKD电磁阀的外观结构尤其是外形突变处的处理不同,其计算应力值尤其是应力集中的水平也不同,最终也可能导致计算壁厚不同。②大多数阀体为铸件,而冶炼条件较差,原材料来源复杂的阀门厂,其铸件材料的性能差别较大。铸件材料的性能又与其本身的铸造缺陷(如偏析、枝晶组织、夹杂、气孔、疏松和裂纹等)有关,而且起伏变化较大,从而造成强度计算的基础数据(如许用应用)的差异较大。③不同的应用环境,其腐蚀情况不同,应考虑的腐蚀裕量不同。由于这些因素的影响,对于高压临氢阀门来说,对其有关的零部件进行强度和/或刚度计算就显得十分必要,因为稍有差错,可能会带来严重的后果。
目前国内大多数阀门厂均采用数学分析法进行阀门的强度和/或刚度计算。这种方法既费力又费时,计算精度也比较差,尤其是对于零部件的形状突变处,它不能精确地求出其应力水平。而国外的大多数阀门厂都采用了有限元分析法,它既快又精确。对于高压且要求苛刻的阀门来说,采用有限元法进行零部件的强度和/或刚度分析是必要的。
6 材料
高压加氢装置的操作条件不仅对材料的可靠性有较高的要求,而且其介质(如氢气和硫化氢)本身对材料性质也有较高的要求,即介质对材料本身存在的缺陷比较敏感。如果材料中有非金属夹杂、夹渣、气孔、裂纹等不连续缺陷,容易导致氢气的积聚,常温下会因其形成的局部高压而引起氢变形,甚至诱发微裂纹,同时也会使材料脆性恶化(氢脆)。高温下,这些缺陷更利于氢致内部脱碳的进行,从而加快材料氢腐蚀破裂的进程。而硫化氢介质则对材料的外部不连续缺陷比较敏感,尤其是在湿硫化氢环境下,外部的不连续缺陷往往成为应力腐蚀开裂的诱因。因此,减少或限翻阀门承压部件中的缺陷是保证其可靠性,延长其使用寿命的关键因素之一。
CKD电磁阀承压部件的制造方法有铸造和锻造 2 种。
锻造件不存在气孔、疏松、大尺寸圆形夹杂、柱状组织和枝晶组织等缺陷,而且金属致密,综合机械性能好,可靠性高,因此锻造是嗣造高压加氢阿门承压部件的理想方法。但考虑到大多数承压部件的外形比较复杂,而且它们中有很多超过了一般模锻的尺寸,故国内外大多数阀门厂对于 DN>50 mm 阀门的主要承压部件仍采用铸件。为了保证铸件质量,应从冶炼、铸造工艺和焊补 3 个主要方面进行控嗣。冶炼对材料品质的影响是最基础的影响因素。不同的冶炼方法,得到的材料品质差别也比较大。