低温楔式闸阀设计文献综述
2020-04-12 09:01:13
文 献 综 述
1研究的目的和意义
阀门是流体管路的控制装置,其基本功能是接通或切断管路介质的流通,改变介质的流通,改变介质的流动方向,调节介质的压力和流量,保护管路的设备的正常运行。[1] [3]
随着现代工业的不断发展,阀门需求量不断增长,一个现代化的石油化工装置就需要上万只各式各样的阀门,阀门使用量大。[4]开闭频繁,但往往由于制造、使用选型、维修不当,发生跑、冒、滴、漏现象,由此引起火焰、爆炸、中毒、烫伤事故,或者造成产品质量低劣,能耗提高,设备腐蚀,物耗提高,环境污染,甚至造成停产等事故,已屡见不鲜,因此人们希望获得高质量的阀门,同时也要求提高阀门的使用,维修水平,这时对从事阀门操作人员,维修人员以及工程技术人员,提出新的要求,除了要精心设计、合理选用、正确操作阀门之外,还要及时维护、修理阀门,使阀门的”跑、冒、滴、漏”及各类事故降到最低限度。[5]
目前,无论在石油、化工,还是在别的行业的管道系统,阀门应用、操作频率和服务千变万化,要控制或杜绝那怕是低微的泄漏,最重要、最关键的设备还数阀门。管道的最终控制是阀门,阀门在各个领域的服务和可靠表现是独一无二的。[6]
2闸阀现状和发展趋势
2.1闸阀的现状
闸阀使用历史最久,至今世界各国仍在应用,特别是DN300mm以下,在各类阀门中仍占主导地位。[7]按阀板形状又分平行闸 阀和楔形闸阀,楔形闸阀在国际上使用比较普遍,其特征是阀板前后压差使阀板强制压在出口侧的阀座上,密封性较好,且全开时,由于阀板不留在流路上,压力损失小。用于要切断管道中介质。[8]
其缺点是操作力矩大,操作时易使阀体、阀杆损坏,特别是大口闸阀。外形尺寸和重量也大,DN1000口径闸阀约3200mm高,需要四个人操作,所以闸阀一般适于小口径,即DN500以下使用。[9]
闸阀从全开到中间开度,阀门的流阻较小,接近全闭时,流阻急剧增加。较大的范围内,流阻变化较小,在接近全闭时,流量变化较大,一定不要在阀门接近关闭时使用,这时很难进行流量的微调。[10]阀门若开度极小,开口处的流速极快,会使闸板下侧产生气蚀,并伴有激烈的振动的噪 声,长时间节流运转,往往会使阀体和闸板的金属发生气蚀。闸阀工况若处在中间开度,阀板因为是靠两侧的导轨支撑,全闭时配合紧密,而中间位置时,阀板与导 轨间隙大而产生振动。因此,即使在气蚀发生率较低的区域,长时间使阀门节流运转,导轨也会发生畸形、摩耗或损坏,且由于阀座不是全面接触,而接触部位表面压力很高,往往会产生咬蚀或粘连,因此,不宜用于流量控制。还要注意,闸阀在小开度时,流量变化大,如果对阀门紧急启闭,是造成压力急剧上升或产生负 压,特别是关阀门时水锤时产生。[11]