(1)確保球體與閥座形成良性密封,主要部件直接由閥門臥式加工中心CWK800加工而成。閥體上安裝組合閥座處徑向公差選用D10級,光結(jié)度要求1.6與之配合。
(2)球體-閥座密封副(如圖4),采用超音速噴涂碳化鎢(HRC≥70)工藝和本公司專利研磨工藝,結(jié)合刮削式寬弧面密封帶結(jié)構(gòu),球體且必須與閥座配對研磨,使其形成不間斷的密封帶,從而實(shí)現(xiàn)零泄漏、抗粘垢、耐沖蝕的目的,延長了閥門的使用壽命。
高溫固定球雙向耐磨球閥計(jì)算與驗(yàn)證
為了保證閥門的密封性能、操作性能以及使用壽命長,對殼體壁厚、密封比壓和閥桿等進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證。
高溫固定球雙向耐磨球閥壁厚
計(jì)算厚度SB':{1.32P·D/2[бL]-1.2P}+C式中:P為設(shè)計(jì)給定的壓力,MPa;D為閥體內(nèi)腔的最大直徑(設(shè)計(jì)給定),mm;C為腐蝕余量(按推薦值選?。?;[бL]為許用拉應(yīng)力(查表可得),mm。
閥體實(shí)際壁厚SB可以通過查表法(ASMEB16.34或GB/T1224)與計(jì)算壁厚SB'相對比,滿足SB>SB'產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求。
高溫固定球雙向耐磨球閥密封力綜合計(jì)算
高溫固定球雙向耐磨球閥是閥前和閥后密封的固定球球閥,其密封面總作用力的計(jì)算:
Q=Q0+Q1-Q2
式中:Q0為流體壓力在閥座密封面上引起的作用力,N;Q1為預(yù)緊力,N;Q2為閥座滑動(dòng)的摩擦力,N。
流體壓力在閥座密封面上引起的作用力:
Q0=QMJ-QJ
式中:QMJ為流體靜壓力在閥座密封的力(計(jì)算可得),N;QJ為介質(zhì)壓力在間隙中的作用力(計(jì)算可得),N。
預(yù)緊力Q1=0.785(D22-D23)·qmin
式中:D2為密封面外徑(設(shè)計(jì)給定)mm;D3為密封面內(nèi)徑(設(shè)計(jì)給定)mm;qmin為預(yù)緊必需的最小比壓(按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。婚y座滑動(dòng)的摩擦力Q2:當(dāng)閥座滑動(dòng)的摩擦力小于0.05QMJ時(shí),在保證足夠?qū)嵱镁鹊那闆r下,為簡化計(jì)算,Q2亦可以不考慮。
(2)密封比壓
密封面計(jì)算比壓q=4Q/π(D22-D23)
式中:Q為密封面總作用力(上式中得出),N;D2為密封面外徑(設(shè)計(jì)給定),mm;D3為密封面內(nèi)徑(設(shè)計(jì)給定),mm。
密封面必需比壓qb:
式中:m為與流體性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)(按推薦值選?。?;α為與密封面材料有關(guān)的系數(shù)(查表);C為與密封面材料有關(guān)的系數(shù);t為密封面寬度(計(jì)算可得),mm。
密封面許用比壓:[q](查表),MPa。根據(jù)密封比壓原理可知,如果要實(shí)現(xiàn)密封必須滿足:①Q(mào)MF<Q;②qb≤q<[q]的要求,通過合理的設(shè)計(jì)與計(jì)算,參數(shù)滿足要求。
5.3固定球球閥的閥桿總轉(zhuǎn)矩及強(qiáng)度驗(yàn)算
總轉(zhuǎn)矩M=Mm+Mt+Mu
式中:Mm為球體與閥座密封圈間的摩擦轉(zhuǎn)矩(計(jì)算可得),N·mm;Mt為閥桿與填料間的摩擦總轉(zhuǎn)矩計(jì)算可得),N·mm;Mu為軸承的摩擦轉(zhuǎn)矩計(jì)算可得),N·mm。
閥桿斷面扭轉(zhuǎn)應(yīng)力τN=M/W
式中:M為總轉(zhuǎn)矩,N·m;W為斷面處的抗扭斷面系數(shù),mm3。
許用扭應(yīng)力[τN],MPa。如果要實(shí)現(xiàn)閥桿的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,必須符合τN<[τN]的要求,通過合理的設(shè)計(jì)與計(jì)算,參數(shù)滿足要求。
通過設(shè)計(jì)計(jì)算驗(yàn)算和實(shí)際運(yùn)用,高溫固定球雙向耐磨球閥完全滿足工況的使用要求,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、建筑、冶金油品、水、腐蝕性流體工程及鋁業(yè)氧化鋁粉輸送工程,具有廣闊的發(fā)展?jié)撃堋?/div>
關(guān)鍵詞:球閥 高溫固定球雙向耐磨球閥
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