化工截止閥閥體的結構設計

                        上海申弘閥門(mén)有限公司

  1．之前介紹萬(wàn)溯化學(xué)擴建自立式減壓閥，現在介紹截止閥閥體的結構設計
  截止閥閥體結構設計的原則適用于節流閥、調節閥、安全閥、減壓閥、柱塞閥及止回閥等閥體的結構謾計。截止閥種類(lèi) 截止閥結構形式 采用設計標準 鑄鋼截止閥

截止閥閥體的結構設計閥體的結構設計

    由于閥門(mén)有多種類(lèi)型，同類(lèi)型閥門(mén)的結構形式又分成許多類(lèi)別，因此，閥體的形狀千變萬(wàn)化。盡管如此，由于閥體在受力和功能方面基本相似，故在結構上也有共性，在此將重點(diǎn)分紹閥體結構設計中代表性的截止閥閥體和閘閥閥體的結構設計。截止閥閥芯的金屬支座表面設計成與閥座環(huán)的金屬支座表面相互匹配，但其接觸角度略有不同。正常情況下，閥芯具有一個(gè)比閥座環(huán)錐度較大的角度。這種環(huán)形的不相匹配保證了一個(gè)窄點(diǎn)的接觸，是全部操作器的軸向力僅僅傳遞到閥座的一小部分，因而得到了金屬對金屬接觸的zui嚴密關(guān)閉的可能性。在大多數結構中，手動(dòng)截止閥的閥座環(huán)是用螺紋擰入閥體的。又是在有限的空間內要求用工具旋轉閥座環(huán)。對于帶螺紋的閥座也有某些缺點(diǎn)：首先，在腐蝕或苛刻的工況下，螺紋會(huì )被腐蝕，使得拆卸困難，第二，在閥芯和閥座之間的對中找正時(shí)，需附加的研磨

另外一種常用手動(dòng)截止閥的導向型式是閥座導向結構。此處閥芯桿是由一個(gè)上導向器支撐（它的作用如同填料壓蓋）。閥芯頭延伸部分的外部直徑，作為第二個(gè)導向表面，對閥座進(jìn)行導向。這意味著(zhù)下部導向器表面留在物流層之內，所以工藝介質(zhì)比較清潔。閥芯頭的靠下部分具有開(kāi)孔，該開(kāi)孔在閥座開(kāi)啟過(guò)程中使物流運動(dòng)通過(guò)閥芯頭到達閥座。改變這些開(kāi)孔的尺寸和形狀、就會(huì )影響到縮減流量和流動(dòng)特性。因為上導向器和下導向器之間的長(cháng)度位于zui大長(cháng)度，因此由于工藝物流造成的側向旋塞運動(dòng)不是一個(gè)問(wèn)題，而且這種類(lèi)型的導向器所要求的容許偏差，不像雙頂部閥桿導向器的那樣嚴格。這種結構降低了操作中的閥芯任何振動(dòng)的機會(huì )。當閥芯和閥座有相同材料制成時(shí)，在長(cháng)期或頻繁的操作中可能發(fā)生金屬表面磨損。高溫可導致熱膨脹和抱勞。不同截止閥的結構形式、特點(diǎn)及設計標準
截止閥閥體的結構設計標準
ASME B16.34-2004
BS 5160-1989
GB/T 12235-2007API 6D
1、閥體與閥蓋的連接：法蘭 MSS-SP-42-1999
2、流道：角式、直通、直流(Y型)三種 BS 1873-1999
鑄鋼截止閥
3、連接端：法蘭或對焊 JPI-7S-46-1999
4、可以采用多種型式的閥瓣，常規為明桿 JIS B2071-1999
結構，少數口徑較小的截止閥采用暗桿 JIS B2072-1999
結構 JIS B2081-1999
JIS B2082-1999
1、流道
JB/T 7746-1995：縮孔
BS5352-1999：通孔或縮孔 (class150～800);
通孔(class1500) JB/T 7746-1995
JPI-7S-36-1999：通孔 BS 5352-1999
鍛鋼截止閥
2、閥體和閥蓋的連接：法蘭、螺紋或焊接 JPI-7S-36-1999
3、連接端
JB/T 7746-1995：內螺紋、承插焊或法蘭
BS5362-1999：內螺紋、承插、法蘭和對焊
JPI-7S-36-1999：內螺紋、承插
壓力自密封 1、流道：縮孔
鍛鋼截止閥 2、閥體與閥蓋的連接：內壓自封式
3、連接端：對焊、法蘭或承插 ASME B16.34-2004
1、流道：角式、直通、直流(Y型)三種
2、閥體與閥蓋的連接：法蘭
波紋管密 3、連接端：法蘭或對焊 ASME B16.34-2004
封截止閥 4、可以采用多種型式的閥瓣，通常為明桿
，也有少數口徑較小的閥門(mén)采用暗桿
5、波紋管和填料雙重閥桿密封
1、流道：角式
2、閥體與閥蓋的連接：螺紋、卡箍或焊接
3、可采用多種型式的閥瓣，對于超高壓閥
角式高壓截止閥 門(mén)，通常采用內壓自平衡的閥瓣
4、連接端：法蘭或對焊 ASME B16.34-2004
5、閥體可采用整體式，兩件式 GB/T 12235-2007
雙向三通截止閥 1、流道：雙向三通流道
2、閥體與閥蓋的連接：法蘭
3、連接端：法蘭或對焊 ASME B16.34-2004
放料閥 1、流道：直通式
2、連接端：法蘭
3、閥瓣：上展式或下展式
4、閥體與閥蓋的連接：法蘭 ASME B16.34-2004
襯里截止閥
1、流道：角式、直通、直流(Y型)三種
2、閥體與閥蓋的連接：法蘭
3、連接端：法蘭或對焊
4、襯里材料為橡膠、塑料等 ASME B16.34-2004
料漿閥 1、流道：直流
2、連接端：法蘭
3、閥體結構：分左右閥體中間
夾閥座，左右閥體用螺栓連接
4、閥體與支架連接：采用螺栓連接
5、閥蓋：class150整體鍛造，class300、 GB/T 12235-2007
class400分體式，采用支柱連接
6、閥瓣：錐面密封成平面密封，或節流
三通截止閥
1、流道：三通
2、連接端：法蘭
3、閥瓣：平面密封 ASME B16.34-2004
水封截止閥 1、流道：直流 GB/T 12235-2007
2、連接端：承插焊、對焊 ASME B16.34-2004
3、閥體與閥蓋：均為鍛造，有個(gè)鉻鎳鋼或碳鋼 E101-1999
4、閥瓣：錐面密封(DN10～25)，平面密封 (DN32～200)
式密封面堆焊硬質(zhì)合金

截止閥閥體的結構設計角式節流閥

1、流道：直角
2、連接端：法蘭
3、閥體與閥蓋：為鍛造節流型式，套筒
鉆孔、活塞在套筒中上下移動(dòng)起到調
節流量作用
4、閥體、閥蓋連接“螺栓連接 API 6A-2002
鈦材截止閥 1、流道：直通
2、閥體、閥蓋、填料箱、閥瓣、閥桿為鈦材
3、閥體、閥蓋連接：螺栓連接
4、閥瓣為平面密封 GB/T 12235-2007
壓力表截止閥 1、流道：直流、直角、三通
2、閥體與閥蓋的連接：整體鍛造或螺紋
3、連接端：外螺紋、卡箍
4、閥瓣：有錐面和平面兩種 ASME B16.34-2004

1、流道：角式、直通、直流（Y型）三種

2、閥體與閥蓋的連接：法蘭

3、連接端：法蘭或對焊

4、可以采用多種型式的閥瓣，常規為明桿結構，少數口徑較小

截止閥閥體的結構設計

(1)上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥閥體的流道截止閥閥體的流道可分為直通式、直角式和直流式三種，如圖4—1所示。
  閥體流道設計的原則如下：
  1)閥體端口必須為圓形，介質(zhì)流道應盡可能設計成直線(xiàn)形或流線(xiàn)型，盡可能避免介質(zhì)流動(dòng)方向的突然改變及通道形狀和截面積的急劇變化，以減少流體的阻力、腐蝕和沖蝕。
  2)在直通式閥體設計時(shí)應保證通道喉部的流通面積至少等于閥體端口的截面積。
    3)閥座直徑不得小于閥體端口直徑（公稱(chēng)尺寸）的90 010。
    4)在直流式閥體設計時(shí)，閥瓣啟閉軸線(xiàn)（閥桿軸線(xiàn)）與閥體流道出口端軸線(xiàn)的夾角“通常為45。~ 60。

    (2)截止閥閥體的結構設計閥體的結構
    1)鑄造閥體。鑄造閥體是目前應用zui廣的一種結構形式。其zui大優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)鑄件造型，既能達到所要求的合理的幾何形狀，特別是流道形狀，又可少受重量方面的限制。
    圖4_2所示為鑄造桶形閥體，這種閥體結構常用于低壓銅制、鑄鐵制以及鋼制（多見(jiàn)于碳鋼）閥門(mén)。圖40鑄造桶形閥體
  P/V20. D/V25桶形鑄鋼截止閥閥體設計圖及主要尺寸標注如圖4-3所示，桶形鑄造閥體桶體直徑的參考值見(jiàn)表4-1。

  2)鍛造閥體。鍛造閥體（圖4-4）一般都用于小口徑的閥門(mén)，特別是用于公稱(chēng)尺寸小于或等于DN50的高溫、高壓閥門(mén)。鍛造閥體的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量能保證、組織致密、表面質(zhì)量較好；其缺點(diǎn)是由于流道孔采用機械加工（鉆孔）制成，在孔與孔的過(guò)渡區會(huì )產(chǎn)生銳角過(guò)渡面，造成流阻大且易產(chǎn)生紊流，介質(zhì)對閥體侵蝕大，鍛件截面與鑄件截面相比較不均勻性更大，因此在厚壁處所產(chǎn)生的熱應力很大（特別是高溫場(chǎng)合），常會(huì )在流道的銳角處發(fā)生開(kāi)裂，并且鍛造閥體材料的利用率較低。

截止閥閥體的結構設計圖4-4鍛造截止閥閥體
a)直通式b）角式圖4-5所示為CL800、DN15鍛鋼截止閥閥體設計圖皆郅

 3)鍛焊與鑄焊閥體。鍛焊閥體如圖4—6所示。若鍛造重量受到限制或由于工藝上的原因，可以考慮采用這種形式（應按相應標準規定）。
  4)焊接閥體。焊接閥體（圖4_7）有鋼管焊接和鋼板焊接兩種。這種結構既節省材料又能獲得理想的流道。對于清潔度要求較高的大口徑閥門(mén)，這種結構也是比較理想的。其優(yōu)點(diǎn)是重量輕，表面質(zhì)量好，清潔度高，流阻小，結構簡(jiǎn)單及加工方便；缺點(diǎn)是焊縫多，焊接較困難。對于不銹鋼的焊接闐體，要防止或消除晶間腐蝕和焊接變形，因此，應根據不同情況，在工藝上要采取相應措施。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有化工隔膜閥構造原理