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鈦球閥的設(shè)計與研制

時間:2017-03-14 15:36點擊: 次

鈦以其杰出的機(jī)械性能及優(yōu)良的耐蝕性,廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥衛(wèi)生,制鹽、氯堿、航空等領(lǐng)城。在化工方面首要用作壓力容器,運(yùn)送管線及泵閥。其間鐵制固定式球閥,以其杰出的密封性,優(yōu)良的耐蝕性能及習(xí)慣高的作業(yè)壓力等特色,廣泛應(yīng)用于石油、化工職業(yè)。當(dāng)前,國內(nèi)沒有固定式鈦球閥,只要起浮式鈦球悶,在世界上只要美國、德國、日本等少量國家能夠生產(chǎn)固定式鈦球閥,為了滿意石化職業(yè)運(yùn)用作業(yè)壓力高、密封性好、具有杰出的耐蝕性等需求,拓展鈦材的運(yùn)用范圍,進(jìn)行了固定式鈦球閥的規(guī)劃與研發(fā).研發(fā)出了 DN80,DN50,DN40,DN25,且運(yùn)用壓力高達(dá) 9.8MPa 的固定式鈦球閥,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,為批量生產(chǎn)奠定了根底,為大型石化公司耐腐蝕設(shè)備的國產(chǎn)化改造供給了技能及物質(zhì)確保。

本文論述固定式鈦球閥的規(guī)劃核算進(jìn)程,首要研發(fā)技術(shù)及其特色。

1 規(guī)劃與研發(fā)

1.1 規(guī)劃核算

1.1.1 規(guī)劃技能參數(shù)

作業(yè)介質(zhì):醋酸;

運(yùn)用溫度:225℃;

規(guī)劃壓力:9.8MPa;

公稱通徑:80mm。

1.1.2 材料挑選

依據(jù)運(yùn)用溫度及醋酸的濃度,查知鈦的腐蝕率為 <0.127mm/a,和耐蝕不銹鋼及其它有色金屬相比,挑選 TA2即契合運(yùn)用條件;依據(jù)運(yùn)用的作業(yè)壓力,為了確保其構(gòu)造強(qiáng)度,挑選 TA2 鑄造件;依據(jù)運(yùn)用溫度、作業(yè)壓力,挑選柔性石墨和浸銻石墨做密封材料。

1.1.3 規(guī)劃核算

(1)閥體壁厚的規(guī)劃

選用公式:SB=DN(K0-1)/s+C,核算結(jié)果為 16 mm

(2)閥蓋與閥體之間聯(lián)接螺栓的挑選

依據(jù)運(yùn)用壓力,挑選 1Cr18Ni9Ti 螺栓,選擇 M30mm×55mm 的螺栓 8 個即可滿意強(qiáng)度需求。

依據(jù)公式算得進(jìn)、出口法蘭蓋與閥體之間銜接螺栓用 M30mm×45mm 的 1Cr18Ni9Ti 螺栓 8 個,即可滿意強(qiáng)度需求。

1.2 技能要害

因為運(yùn)用壓力高達(dá) 9.8MPa,因而,密封及承壓是技能要害,在研發(fā)進(jìn)程中,選用了 3 項辦法,處理了這一要害技能疑問。

① 確保球體與上下球桿的同軸度;

② 確保上下球桿與 Φ80mm 通孔的垂直度;

③ 確保球面粗糙度。

經(jīng)過規(guī)劃專門的工裝胎具及加工與密封技術(shù),到達(dá)了密封與承壓方針,一次試較成功。

1.3 構(gòu)造特色

鈦制固定式球閥與起浮式球閥相比具有以下 3 個特色。

(1)在密封原理上,選用后密封。

(2)適用于高壓、粘稠液體。

一般的起浮式鈦球閥在高壓時不牢靠,在介質(zhì)為粘稠液體時,球與密封環(huán)之間細(xì)小的起浮空隙易形成阻塞,然后使閥門啟閉艱難或失掉密封作用。而選用固定式鈦球閥,因運(yùn)用了彈簧,使密封環(huán)與球體始終保持嚴(yán)密觸摸,運(yùn)用高壓介質(zhì)到達(dá)杰出密封的作用。

(3)選用線密封

一般起浮式鈦球閥的球體與密封環(huán)之間為球面密封,其單位面積上的密封比壓小,且在高壓時,微觀面上的凸凹點易導(dǎo)致走漏,達(dá)不到密封需求。而固定式鈦球閥其球體與密封環(huán)之間選用線密封,增加了單位面積的密封比壓,且壓力越高,密封的作用越好,然后確保了高壓作業(yè)的牢靠性。

2 定論

(1)規(guī)劃研發(fā)的固定式高壓鈦球閥,滿意了石化工業(yè)的需要,運(yùn)用情況杰出。

(2)固定式高壓鈦球閥具有高壓運(yùn)用牢靠、密封杰出等特色。

(3)規(guī)劃研發(fā)的固定式高壓鈦球閥,在技能水平上屬國內(nèi)搶先,且到達(dá)了世界同類產(chǎn)品水平。


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