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大口徑閥門(mén)為啥開(kāi)關(guān)困難


  在日常使用大口徑截止閥的用戶(hù)中,大家常常反映一個(gè)問(wèn)題,即大口徑截止閥用于壓差比較大的介質(zhì)上,如蒸汽、高壓水等帶壓工作時(shí),往往很難關(guān)閉,無(wú)論怎樣用力關(guān)閉,總是發(fā)現會(huì )有泄漏現象,很難關(guān)緊,造成這一個(gè)問(wèn)題的原因是由閥門(mén)的結構設計與人的極限水平輸出力矩不足而造成的。

  大口徑閥門(mén)開(kāi)關(guān)困難原因分析

  一般成人的水平極限輸出力為60-90kg,視不同體質(zhì)而言。

  一般截止閥的流向設計為低進(jìn)高出,當人對閥門(mén)進(jìn)行關(guān)閉時(shí),人體水平推動(dòng)手輪轉動(dòng),使閥瓣向下運動(dòng),實(shí)現關(guān)閉,這時(shí)需要克服三個(gè)方面的力的組合,即:

  1) 軸向頂推力Fa;

  2) 填料與閥桿磨擦力Fb;

  3) 閥桿與閥瓣芯部接觸摩擦力Fc

  力矩總合為∑M=(Fa+Fb+Fc)R

  可以看出口徑越大,軸向頂推力也越大,當接近關(guān)閉狀態(tài)時(shí),軸向頂推力幾乎接近管網(wǎng)實(shí)際壓力(因關(guān)閉時(shí)P1-P2≈P1,P2=0)

  如一個(gè)DN200口徑的截止閥用于10bar的蒸汽管上,其僅第一項關(guān)閉軸向頂推力 Fa=10×πr2=3140kg,而關(guān)閉所需的水平圓周力已接近正常人體所能輸出水平圓周力的極限,所以由一個(gè)人在這種工況下完全關(guān)閉此閥是非常困難的。

  當然有的工廠(chǎng)建議將這類(lèi)閥門(mén)反向安裝,解決了難以關(guān)閉的問(wèn)題,但又出現了關(guān)閉后難以打開(kāi)的問(wèn)題。

  大口徑截止閥易出現內漏的原因分析

  大口徑截止閥一般應用在鍋爐出口、主分汽缸、蒸汽主管等位置,這些位置存在以下問(wèn)題:

  1)鍋爐出口一般壓差比較大,因此蒸汽流速也更大,對密封面的沖蝕破壞作用也較大。另外鍋爐燃燒效率不可能為100%,這樣將造成鍋爐出口處的蒸汽含水量較大,容易對閥門(mén)密封面產(chǎn)生空化和汽蝕的破壞作用。

  2)對鍋爐出口及分汽缸附近的截止閥,因為剛從鍋爐出來(lái)的蒸汽,有間斷性過(guò)熱現象發(fā)生,在其飽和的過(guò)程中,若鍋爐水軟化處理不是太好的話(huà),往往會(huì )析出部分酸堿物質(zhì),對密封面會(huì )造成腐蝕和沖蝕; 還有一些可結晶的物質(zhì)也可能附著(zhù)在閥門(mén)密封面結晶,導致閥門(mén)無(wú)法嚴密密封。

  3)分汽缸進(jìn)出口閥門(mén),因閥后蒸汽用量因生產(chǎn)要求等原因而造成用汽量時(shí)大時(shí)小, 在流速變化較大的情況下,很容易產(chǎn)生閃蒸、空化等現象,從而對閥門(mén)密封面造成沖蝕、汽蝕等破壞作用。

  4)一般大管徑管線(xiàn)開(kāi)啟時(shí),都需要對管線(xiàn)進(jìn)行預熱,而預熱過(guò)程一般要求很小流量蒸汽通過(guò),使管線(xiàn)緩慢均勻加熱到一定程度后,才能完全開(kāi)啟截止閥,避免造成管線(xiàn)急速升溫而產(chǎn)生過(guò)度膨脹,損壞部分連接部位。但在這過(guò)程中, 閥門(mén)開(kāi)度往往非常小,從而造成沖蝕率遠遠大于正常使用效果,嚴重降低閥門(mén)密封面的使用壽命。

  大口徑截止閥開(kāi)關(guān)困難解決方法

  1)首先建議選擇波紋管密封截止閥,避免了柱塞閥、填料閥摩擦阻力影響,開(kāi)關(guān)更輕松。

  2)閥芯閥座一定要選擇耐沖蝕、磨損性能好的材質(zhì),如司太立硬質(zhì)合金;

  3)建議采用雙閥瓣結構,不因小開(kāi)度而造成過(guò)度沖蝕,影響使用壽命及密封效果。

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