天和閥門(mén)(圖)_調(diào)節(jié)閥介紹_鎮(zhèn)江調(diào)節(jié)閥：

過(guò)去，調(diào)節(jié)閥填料選擇的主要考慮因素是填料工作溫度，當(dāng)溫度低于200度時(shí)選用PTFE，當(dāng)溫度高于200度時(shí)選用石墨?，F(xiàn)在，選用填料時(shí)，不僅要考慮工作溫度，還要考慮填料的摩擦對(duì)控制過(guò)程所造成的影響，例如，回差、密封質(zhì)量和使用壽命等。

填料的選用原則是在保證所需泄露量等級(jí)的前提下，盡可能減小摩擦力、延長(zhǎng)使用壽命。

采用石墨填料的系統(tǒng)，其摩擦要遠(yuǎn)大于采用PTFE填料系統(tǒng)，因此，只要溫度允許，應(yīng)該采用PTFE系統(tǒng)。

總結(jié)一下填料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的要點(diǎn)：

一、不同填料函和填料結(jié)構(gòu)適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合，合理選用填料函和填料結(jié)構(gòu)可以在達(dá)到所需密封條件下降低摩擦，延長(zhǎng)使用壽命。

二、填料結(jié)構(gòu)中，填料層數(shù)和長(zhǎng)度不是越多越好，通常填料長(zhǎng)度是閥桿直徑的1.5倍。

三、提高閥桿和填料函的加工光潔度和表面精度十分重要，對(duì)PTFE填料，閥桿和填料函光潔度不夠，會(huì)使密封下降，造成泄露量增大。

四、填料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)壓緊力，補(bǔ)償由于磨損等造成壓緊力的下降，要有利于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和安裝。

五、調(diào)節(jié)閥的安裝不當(dāng)會(huì)造成摩擦不均，例如水平安裝時(shí)閥桿自重對(duì)水平線下部的填料造成壓力，增大摩擦，而水平線上部的填料因壓緊力降低而使密封性能變差。

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥或者電動(dòng)調(diào)節(jié)閥運(yùn)行在復(fù)雜工況下，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕、汽蝕、沖蝕、堵卡、劃傷，對(duì)調(diào)節(jié)閥密封面會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，致使調(diào)節(jié)閥密封不可靠，密封壽命短，成為國(guó)內(nèi)調(diào)節(jié)閥幾十年未攻破的頑癥。全功能超輕型調(diào)節(jié)閥突破了調(diào)節(jié)閥的笨重和功能不全問(wèn)題之后，我們又致力于復(fù)雜工況密封難的突破。

 一、何謂復(fù)雜工況及其引起的問(wèn)題

 1、高壓、大壓差——產(chǎn)生嚴(yán)重的沖蝕或汽蝕，影響密封壽命。

 2、高溫、大溫差——嚴(yán)重的熱脹冷縮改變了在常溫下裝配的配合性質(zhì)，造成泄漏，嚴(yán)重時(shí)堵卡，使動(dòng)作困難，甚至被“卡死”。

 3、不干凈介質(zhì)——造成嚴(yán)重的沖蝕、堵卡，芯座劃傷，調(diào)節(jié)閥哪家好，影響動(dòng)作和密封。

 4、腐蝕介質(zhì)——使接觸材質(zhì)造成腐蝕破壞。

 5、Ⅵ級(jí)硬密封切斷——尤其是大壓差切斷，芯、座必須關(guān)得緊，在打開(kāi)的瞬間，密封面產(chǎn)生摩擦而被拉傷。

 綜上所述：在上面提到的產(chǎn)生嚴(yán)重的汽蝕、沖蝕、腐蝕、膨脹收縮、堵卡、劃傷等惡劣工作環(huán)境下，Ⅵ級(jí)硬密封切斷更是難上加難，成為國(guó)內(nèi)調(diào)節(jié)閥幾十年來(lái)未攻破的頑癥。

 二、傳統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)可靠性分析

 1、軟密封對(duì)軟密封材質(zhì)軟——易密封，因材質(zhì)軟可靠性極差。

 2、軟密封對(duì)不銹鋼——比(1)略好，但密封仍不可靠。

 3、不銹鋼對(duì)不銹鋼——比(2)略好，但不銹鋼硬度仍很低(HRC20～25)，密封仍不可靠。

 4、多層密封閥座——不銹鋼薄板與軟材料重疊使用，密封的可靠性與上述(2)(3)差不多，但耐溫性能有所提高。

 5、堆焊耐磨合金——通常堆焊STELLITE合金，是目前很佳的密封材料。但它硬度仍不高(HRC40～45)，仍不適應(yīng)復(fù)雜工況的苛刻條件。

 6、陶瓷密封——硬度極高，缺乏韌性，易脆裂，甚至未用先裂。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，流過(guò)高溫流體的管路系統(tǒng)日益增加，高溫調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 管路系統(tǒng)的要求及新材料和新工藝的出現(xiàn)，開(kāi)拓了高溫調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用領(lǐng)域。由于高溫條件下材料的各種物理性能、機(jī)械性能都將發(fā)生變化，調(diào)節(jié)閥介紹，致使高溫調(diào)節(jié)閥在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇上與低溫調(diào)節(jié)閥或常溫調(diào)節(jié)閥相比具有很大的差別。經(jīng)過(guò)我們的不斷研究，總結(jié)出了高溫調(diào)節(jié)閥制造中應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

  1 材料的機(jī)械性能

  高溫條件下，材料的力學(xué)性能將發(fā)生明顯的變化。主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面，一是強(qiáng)度的改變；二是全屬材料的變形性質(zhì)的變化。圖1為碳素鋼在不同溫度下的強(qiáng)度、塑性、彈性模量和波桑比的指標(biāo)。

 高溫條件下材料的硬度也將發(fā)生變化，這對(duì)于調(diào)節(jié)閥門(mén)密封面來(lái)說(shuō)是很重要的。調(diào)節(jié)閥的使用溫度超過(guò)450℃， 設(shè)計(jì)時(shí)還得考慮材料的蠕變和斷裂性能。高溫條件下受載的閥門(mén)零件（應(yīng)力值大于物理蠕變極限）除發(fā)生彈性變形外，還會(huì)發(fā)生不可回復(fù)的蠕變。即使應(yīng)力低于相應(yīng) 溫度條件下材料的屈服限，也會(huì)發(fā)生這樣的變形。當(dāng)溫度不變時(shí)，應(yīng)力大者蠕變速度大；應(yīng)力不變時(shí)，溫度高 者蠕變速度高。由此可見(jiàn)，對(duì)于同一種材料，蠕變速度為應(yīng)力和溫度的函數(shù)。在高溫調(diào)節(jié)閥制造中，溫度是由管路系統(tǒng)的參數(shù)決定的，材料的選擇又受到介質(zhì)的腐蝕 性能等條件的限制，所以常常碰到的問(wèn)題是如何確定許用應(yīng)力。如果按不發(fā)生蠕變的應(yīng)力水平（物理蠕變極限）為條件設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)閥的零件，將使得零件重而不經(jīng)濟(jì)。 所以在掌握材料的蠕變速度的基礎(chǔ)上，要選擇一個(gè)應(yīng)力，使得調(diào)節(jié)閥在正常使用壽命下，總的蠕變不致于發(fā)生斷裂或不致于因變形妨礙運(yùn)動(dòng)件相互間的運(yùn)動(dòng)。

 應(yīng)力水平的這擇是以保證在使用壽命期內(nèi)，材料的蠕變不致影響調(diào)節(jié)閥的使用功能為基本條件的。例如，用于石化高溫管路系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥，要求在20000h內(nèi)總 的應(yīng)變值為1%；而核電站用調(diào)節(jié)閥則要求在300000h內(nèi)總的應(yīng)變值為1%。使用壽命不一樣的調(diào)節(jié)閥，鎮(zhèn)江調(diào)節(jié)閥，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)各自允許的蠕變速度來(lái)選擇相應(yīng)的許用 應(yīng)力。

 高溫載荷作用下，調(diào)節(jié)閥零件的另一種失效形式是斷裂。金屬抵抗高溫?cái)嗔训哪芰τ谩伴L(zhǎng)用強(qiáng)度”或“持久強(qiáng)度”來(lái)衡量，材料的持久強(qiáng)度與使用溫度、加力時(shí)間及 所受應(yīng)力的大小有關(guān)。圖4是鉻鉬鋼的斷裂應(yīng)力與斷裂時(shí)間的關(guān)系。調(diào)節(jié)閥零件往往會(huì)發(fā)生這樣的情形：工作應(yīng)力小于蠕變極限時(shí)，調(diào)節(jié)閥廠家，并不發(fā)生較大的蠕變，但零件卻 在長(zhǎng)期高溫載荷下發(fā)生了斷裂。因此，設(shè)計(jì)中應(yīng)比較材料的蠕變性能和斷裂性能，選擇其中較低的許用應(yīng)力。

2 熱脹量的差別

  導(dǎo)致熱脹量差別的原因主要有材料熱脹系數(shù)、零件承受熱載的差別和零件所處約束條件的差別，這些差別在高溫調(diào)節(jié)閥制造中應(yīng)仔細(xì)考慮。當(dāng)熱態(tài)流體進(jìn)人一個(gè)冷態(tài) 調(diào)節(jié)閥時(shí)，閥芯被熱態(tài)流體所包圍，而閥芯的散熱僅靠與其相連接的具有較小橫截面的閥桿，因此．閥芯能很快地達(dá)到管線流體的溫度。閥座幾乎是與閥芯同時(shí)加熱 的，因閥座的散熱條件較閥芯為好和閥體的線脹量常常小于閥座的徑向膨賬。其它零件也有類似的情況。因此，用于高溫介質(zhì)下的調(diào)節(jié)閥零件間的工作間隙應(yīng)增大， 這樣在實(shí)際工作溫度下，防止了擦傷和卡死。間隙的增加量是由材料的線膨賬系數(shù)、使用溫度、應(yīng)力等條件決定的。當(dāng)然對(duì)于某些調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō)（如柱塞閥）、隨著間 隙的增加，使得調(diào)節(jié)閥的有效使用溫域變小，在室溫或低溫條件下會(huì)出現(xiàn)泄漏。