一、概況:
我公司用了近一年的時間設計研制成功鑲(PTFE)套旋塞閥。鑲(PTFE)套旋塞閥是指在旋塞和閥體這對密封副之間鑲入能抗強腐蝕介質內襯(PTFE)的旋塞閥。旋塞閥旋塞和閥體內腔是配合很好的圓錐體。目前國內大量用的金屬密封副碳鋼旋塞閥和不銹鋼旋塞閥,即便帶有強制潤滑裝置,密封副之間金屬粘連與咬傷現象仍時有發生,既影響其密封性能,又影響閥的使用壽命,所以對于鋼制旋塞閥來說,防止密封副之間粘連、咬傷現象的發生,一直是一個亟待解決的課題。我公司鑲(PTFE)套旋塞閥的研制,成功解決了這一難題,表明我廠石化閥門生產水平上了新臺階,填補了國內這項空白。
二、結構特點:
1. 本閥門采用PTFE材料襯套,潤滑好,在整個工作過程中密封副摩擦系數小,塞體運轉靈活,使用壽命長。
2.閥體進出口端窗口設計及雙道溝槽密封環結構,旋塞在旋轉過程中,其密封副間的密封比壓在逐漸變化,直至到達全開或全關位置時,產生足夠的密封比壓,密封副達到零泄漏。
3.雙道溝槽密封環既可以使襯套穩固在閥體內不產生位移,又可吸收由于溫差變化引起襯套產生的微量變形,同時襯套與旋塞之間產生有力的摩擦,具有自動清潔作用,提高了密封面的使用壽命。
4.柱塞頂部獨特的反唇式密封設計,采用一個軟密封材料膜片和金屬膜片與調整墊片組合既可以調整密封面間的密封比壓,使塞子轉動靈活,又可以保證進,出口端和中 法蘭連接端的密封。
5.介質可雙向流動,安裝方向不受限制,實現在線維修,使用更方便
6.獨特的設計可防止靜電,安全防火,使用安全。
三、密封原理及結構說明:
圖1 圖2
在鑲(PTFE)套旋塞閥中,其密封件是一只非金屬PTFE襯套,閥門關閉密封狀態下,襯套完全地包裹著旋塞,襯套由閥體唇邊鎖緊并保持其位置不變,這樣襯套和旋塞在所有時間內閥門處于開、關位置時形成一道連續密封,見圖1。閥體唇邊能固定PTFE密封套不旋轉,是主要密封結構中的要素,見圖2。
用PTFE作密封元件由于自身材料特點,其密封機理變化異常復雜,在外力預緊力作用下存在嚴重的冷流特性。由于冷流產生,而會失去密封作用。為了控制冷流,采取有效的方法是剛性限位,在閥體通道上和閥體內錐交界的地方設計出一部分高度和寬度合適凸邊(唇邊),壓入錐腔內的PTFE密封襯套恰好卡在唇邊上,有效地防止了襯套在閥體內位移和旋轉,避免了冷流現象發生。
圖3
主要密封結構中凹槽和背緩沖區見圖3,主要是起到緩壓作用。緩壓的作用是怎么形成的呢?PTFE套壓入閥體錐腔時,凹槽和背緩沖區凹下部位形成了空隙,當旋塞裝入并預緊后,PTFE套受到外力便開始冷流,壓力通過PTFE套傳遞到閥體內壁上。冷流后使冷流出PTFE填滿或部分填滿凹下空隙部分,這種填滿過程就是緩壓過程。
四、中法蘭輔助密封結構:
旋塞閥除有主密封外還有多道輔助密封系統,中法蘭部分就是其中之一,可確保-29 ℃~121℃溫度范圍內防止外露。該密封裝置由一只PTFE V型密封模片:(1)一只PTFE密封墊(2)一只金屬墊片(3)一只金屬止推壓蓋(4)金屬閥蓋所組成。見圖4
圖4
PTFE V型密封模片的形狀,在內周作一個成V形,在閥蓋與閥體連接處和旋塞軸底部密封。楔形PTFE V型密封墊內周配合起到傳遞來自止推環密封力的作用,達到可靠密封。
在楔形環墊和V形密封墊上方安有一只金屬止推壓蓋。在閥蓋與閥體連接提供金屬與金屬接觸,防止PTFE V型密封模片冷流,V形密封墊進一步受到保護。旋塞一體的閥桿接觸是一只防靜電環,能使閥蓋和閥體之間形成一種可靠的電接觸,形成導體。
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