截止閥閥蓋的幾種連接方式
截止閥的閥蓋與閥體的連接可用螺紋、法蘭、焊接,或借助于壓力自密封裝置,也可以把閥蓋和閥體做成一個(gè)整體而無(wú)須連接。
1、 螺紋連接閥蓋
螺紋連接閥蓋(圖1)的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)便,價(jià)格低廉。但是閥蓋的墊片與旋轉(zhuǎn)面緊密貼合,而放松或擰緊閥蓋很可能會(huì)破壞接合面,如果這種閥門(mén)尺寸較大,則擰緊閥蓋需要的轉(zhuǎn)矩就很大。因此,使用螺紋連接的閥蓋往外只限于公稱(chēng)尺寸不大于DN80的閥門(mén)。
圖1 螺紋連接閥蓋截止閥
1—閥體;2—閥瓣;3—閥桿;4—閥蓋;5—填料; 6—填料壓套;7—螺套;8—手輪
閥蓋也可以由單獨(dú)的螺紋環(huán)套與閥體連接,如圖2所示。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是其接合處被緊固,因此接合面不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。因此,即使頻繁地松緊閥蓋,也不易損傷接合面。同螺紋連接閥蓋一樣,用螺紋環(huán)套連接的閥蓋也只限于公稱(chēng)尺寸不大于DN80的閥門(mén)。
圖2 帶螺紋的管套節(jié)連接閥蓋和閥體
如果閥蓋由能夠焊接的材料制成,螺紋連接的閥蓋可以進(jìn)行密封焊,如圖3所示。
圖3 進(jìn)行密封焊的螺紋連接閥蓋截止閥
1—閥體;2—閥瓣;3—閥蓋;4—填料;5—閥桿; 6—填料壓套;7—填料壓蓋;8—閥桿螺母;9—手輪
2、焊接連接閥蓋
焊接連接閥蓋(圖4)結(jié)構(gòu)不但經(jīng)濟(jì)而且較為可靠,不受閥門(mén)尺寸、使用壓力和溫度的限制。但其不足是維護(hù)困難,只有車(chē)掉焊縫才能接觸到閥門(mén)內(nèi)部。因此,焊接閥蓋通常僅用于長(zhǎng)期無(wú)須維護(hù)的閥門(mén)、一次性閥門(mén)或?qū)﹂y蓋連接處進(jìn)行密封的難度大于解體閥門(mén)進(jìn)行檢修的閥門(mén)。
圖4 焊接連接閥蓋的螺紋連接閥蓋截止閥
1—閥體;2—閥瓣;3—閥蓋;4—填料;5—閥桿; 6—填料壓套;7—填料壓蓋;8—閥桿螺母;9—手輪
3、法蘭連接的閥蓋
法蘭連接的閥蓋比用螺紋連接的閥蓋優(yōu)越之處在于其緊定力可分布給所有的螺栓。因此法蘭連接的閥蓋可適用于任何尺寸和壓力級(jí)的閥門(mén)。但是,隨著閥門(mén)尺寸的增大和壓力的提高,這種結(jié)構(gòu)的閥門(mén)的體積和重量就越來(lái)越大。當(dāng)閥門(mén)工作溫度高于350℃(600℉)時(shí),螺栓的承載能力會(huì)因蠕變松弛而大大降低。在使用要求苛刻的場(chǎng)合,法蘭連接也可以進(jìn)行密封焊。
4、壓力自密封閥蓋
圖5所示的閥門(mén)為壓力自密封閥蓋,這種結(jié)構(gòu)通過(guò)介質(zhì)壓力壓緊接合面,克服了其他結(jié)構(gòu)重量大的缺點(diǎn)。而且隨著介質(zhì)壓力的增加,閥蓋的密封會(huì)變得越來(lái)越緊。這種結(jié)構(gòu)已成為高溫高壓的大型閥門(mén)優(yōu)先使用的閥蓋連接方式。
圖5 壓力自密封閥蓋的直流式截止閥
1—閥體;2—閥瓣;3—閥桿;4—導(dǎo)向架;5—閥蓋; 6—密封環(huán);7—填料;8—牽制環(huán);9—卡箍; 10—導(dǎo)向塊;11—碟形彈簧;12—壓力平衡孔
閥體和閥蓋連接處的壓力自密封結(jié)構(gòu),通過(guò)閥門(mén)內(nèi)流體的壓力提供閥體和閥蓋的緊密密封。目前壓力自密封采用金屬密封環(huán)和復(fù)合密封環(huán)(柔性石墨+ 304不銹鋼絲)兩種。金屬密封環(huán)采用軟鋼并在外表面鍍銀,銀的塑性較好,容易填充密封面上的微觀孔隙,從而確保高壓下密封環(huán)的密封性能。
在高溫及強(qiáng)烈腐蝕性介質(zhì)下,金屬密封環(huán)可采用316不銹鋼表面鍍鉻,但該密封環(huán)易對(duì)和密封環(huán)接觸的閥體內(nèi)壁造成磨損,為徹底解決這一問(wèn)題,在閥體內(nèi)腔與密封環(huán)接觸處堆焊Stellite合金,可有效防止因閥體磨損造成泄漏。為避免上述煩瑣的制造工藝,以及在高溫和溫度頻繁變化的場(chǎng)合,也可采用柔性石墨復(fù)合密封環(huán),該密封環(huán)由柔性膨脹石墨和304不銹鋼絲組成,綜合了金屬密封環(huán)和柔性石墨的優(yōu)點(diǎn),取得了很好的密封效果,但在閥門(mén)維修后需要更換密封環(huán)。
為確保閥門(mén)在壓力及溫度波動(dòng)大的情況下,壓力自密封閥蓋還能保持密封性能,可以在閥蓋的緊固螺柱上加載碟形彈簧,使壓力自密封閥蓋具有動(dòng)負(fù)載功能。
在壓力或溫度不斷波動(dòng)轉(zhuǎn)換的情況下,動(dòng)負(fù)載閥蓋螺栓儲(chǔ)存了所需要的密封負(fù)載。動(dòng)負(fù)載自動(dòng)補(bǔ)償波動(dòng)轉(zhuǎn)換中的變化,在壓力減少時(shí),閥帽會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),維持壓力密封墊圈上的正向負(fù)載。
5、無(wú)閥蓋連接形式
小型截止閥可無(wú)須使用閥蓋連接,見(jiàn)圖6。通過(guò)填料函開(kāi)口可以接觸到閥門(mén)內(nèi)部,填料函開(kāi)口的大小應(yīng)足以使閥門(mén)部件通過(guò)。
圖6 無(wú)閥蓋連接形式截止閥
1—閥體;2—閥瓣;3—填料;4—填料壓套;5—填料壓板;6—閥桿螺母;7—滾動(dòng)軸承;8—手輪