戴建華 谷尚鑄
摘要:管道工程的發(fā)展使得三偏心蝶閥充分發(fā)揮了其實際作用與功能,本文就三偏心蝶閥的發(fā)展及應用進行探究,簡單分析三偏心蝶閥的發(fā)展,并對其結構和應用進行詳細研究,旨在促進三偏心蝶閥應用技術的快速發(fā)展。
關鍵詞:三偏心蝶閥;發(fā)展;應用
引言:蝶閥在管道工程以及化工廠和水利工程中的使用較為頻繁,三偏心蝶閥在外國的發(fā)展歷史相對較短,高蝶閥技術水平相對較高,相關研究人員應加強對國外技術的學習,以此為基礎強化閥門的制作水平,不斷提高三偏心蝶閥的實際應用效果。
1三偏心蝶閥的發(fā)展過程
蝶閥在早期的發(fā)展相對較為緩慢,其功能效果和耐性等均相對較差,導致其能夠適應的范圍相對較少。隨著科技水平的不斷提升,在實際的發(fā)展過程中,新型蝶閥被研發(fā)出來,三偏心蝶閥的性能與以往的蝶閥相比,其具有更強大的密封性,并且能夠在高溫高壓以及低溫高壓等條件下正常使用,并且確保全面密封無死角。現代化背景下,三偏心蝶閥的應用越發(fā)普遍,其能夠作為開關閥和調控閥使用,整體功能非常完善并且成本低廉,有效提高管道等工程的使用效果。
三偏心蝶閥的發(fā)展主要經過同心蝶閥、單偏心蝶閥,最后發(fā)展為三偏心蝶閥。同心蝶閥為初代的蝶閥,在使用過程中,碟板會與閥座相互擠壓,從而使閥門在工作時處于刮擦的狀態(tài),容易造成嚴重的磨損,進而破壞整體的密封性。為增強其耐磨性,研發(fā)人員選擇彈性的橡膠等材料,但此類型材在受熱的情況下,可能會發(fā)生損壞,因此同心蝶閥往往不耐高溫。
單偏心蝶閥在應用的過程中,其效果與同心蝶閥相似,均具有較為嚴重的擠壓刮擦的情況,整體閥門在使用的過程中往往磨損較為嚴重,容易發(fā)生泄漏的情況,影響管道的應用效果。
雙偏心閥門是在單偏心閥門的基礎上改良而成,閥門中的閥桿與其他構件具有一定的距離,不會造成磨損的情況,同時在閥門使用過程中,閥座與上部的碟板之間不會產生擠壓,避免發(fā)生刮擦的現象,從而有效對閥門使用效果進行優(yōu)化[1]。但由于雙偏心閥門在運行過程中,通過彈性變形的方式來實現密封,在固定位置時能夠實現密封效果,因此對其使用和調整技術有一定要求,同時彈性材料對壓力的承受效果相對較差,強壓下會導致材料變形,使其失去密封效果。
三偏心蝶閥的發(fā)展是在傳統(tǒng)閥門的基礎上發(fā)展而來,通過對閥門要求進行逆向分析,三偏心蝶閥受到使用環(huán)境的影響,整體閥門需要具有耐高低溫和耐高壓的功能,因此,在對其進行設計和制造時,根據其功能對內部結構進行調整,優(yōu)化底座和密封面,調整中心線和密封方式,從而提高閥門的實際功能,滿足現代化工程對蝶閥的需求。
2三偏心蝶閥的結構及特點
三偏心蝶閥在結構上與其他閥門不同,閥桿軸心與碟片中心偏離,閥座中的回轉軸線與結構軸線存在一定角度。在設計和制造時,為提高三偏心蝶閥的抗壓能力,避免其發(fā)生形變,影響整體效果,對其結構進行調整,在碟板上設置兩個不同的獨立止推環(huán),同時按照最新API規(guī)格進行設計,使其整體結構較為安全[2]。在調整三偏心蝶閥的密封性時,應在保障密封效果的同時,避免發(fā)生刮擦的情況。三偏心蝶閥中的閥座與碟板不直接接觸,其通過閥桿傳來的扭矩來實現對密封效果的控制,提高密封性調整效果,實現無死區(qū)設計。閥座在整體結構中具有一定的優(yōu)勢,其與管道中的介質不直接接觸,有效避免閥座被腐蝕,避免發(fā)生閥門損壞和泄漏的情況。在對三偏心蝶閥中的密封副進行設計時,采用可更換的密封副,使閥座中密封效果不良時,可以直接進行更換,對閥門的表面密封副進行調整,不需要完全對閥座進行更換,從而有效延長閥門使用年限,同時加強了對成本的控制,整體維修和保養(yǎng)工作也相對簡單,便于后續(xù)的管理。
三偏心蝶閥不僅密封性較強,還能夠在高溫高壓的條件下正常工作,正是由于其對閥座和密封結構進行優(yōu)化和調整,使用扭力密封來提高整體的密封性,同時提高對壓力的抵抗效果,扭力密封對于材料要求不高,因此可以選擇抗壓和質量更強的材料來作為三偏心蝶閥的構造材料,提高閥門的整體質量。
3三偏心蝶閥的具體應用
三偏心蝶閥在管道工程中的使用較多,在石油化工工程中,對于管道的使用較為廣泛,為提高對管道中介質的控制效果,一般選擇三偏心蝶閥作為主要的控制閥門,以提高整體的傳輸效果。在大口徑的閥門的控制過程中,其調控比為100:1,能夠控制介質流速和緊急切斷傳輸,并且在使用過程中,能夠調控消耗的時間相對較短,并且操作簡單,整體管理效果較為良好。在石油化工廠中,通過管道傳輸的介質往往具有較大的壓力,同時具有一定的腐蝕性,介質的溫度不固定,可能較高或者極低,在此環(huán)境下,使用三偏心蝶閥能夠有效提高介質傳輸的質量,提高石油化工內的運輸效率。
如聚乙烯反應容器連接的管道與三偏心蝶閥相連,在介質運行過程中,需要使用冷卻水在管道外對介質進行冷卻,以提高反應效果,利用三偏心蝶閥可以對冷卻水進行合理的調節(jié),冷卻水管道口徑相對較大,同時需要具有較強的控制效果,利用三偏心蝶閥對其進行控制和調節(jié),其功能效果比普通的調節(jié)閥門效果更好并且可以隨時進行緊急切斷,提高整體的傳輸效果。
在對氣體介質進行傳輸的管道進行控制管理時,由于部分氣體內部存在細小顆粒,且溫度在700-800℃左右,在傳輸過程中溫度下降,其中的小顆??赡軙街诠鼙诤烷y門上,影響閥門的密封效果。為提高氣體介質的傳輸質量,在實際的管理過程中,使用三偏心蝶閥作為控制閥門,能夠在短時間內關閉閥門,減少細小顆粒的附著,并且能夠耐高溫,在傳輸過程中不受溫度的影響,有效提高介質的運輸效果。由于氣體的發(fā)散性較強,想要控制氣體的傳輸量,需要閥門提高密封所消耗時間,三偏心蝶閥緊急關閉使用時間僅為0.5秒,對介質的調控效果較強,適用于化工廠等對介質量控制效果要求較高的環(huán)境
結論:綜上所述,三偏心蝶閥的發(fā)展是在傳統(tǒng)閥門不斷升級改造的基礎上完成的,其結構具有獨特性,能夠明顯提高整體的結構效果,并對內部傳輸的介質進行顆粒控制,滿足了不同類型管道工程中的使用需求。為使三偏心蝶閥的功能得到更大幅度的提升,相關研究人員應加強對管道和閥門的研究,不斷加強閥門設計和制造技術,進而促進我國閥門制造水平的不斷提升。
參考文獻:
[1]萬敬博.三偏心蝶閥的流量特性和雙向密封性能分析[J].化學工程與裝備,2019,No.269(06):227-232.
[2]程路,李龍.三偏心蝶閥的設計過程及標準運用[J].現代制造技術與裝備,2020,v.56;No.288(11):42-46+50.