O que é válvula borboleta tripla excêntrica?

A válvula borboleta é simples em estrutura, pequena em tamanho e leve. Consiste em apenas alguns componentes e é fácil de operar. Seu princípio estrutural é adequado para fazer válvulas de grande diâmetro e possui boas características de controle de fluxo. Portanto, é amplamente utilizado na siderurgia petroquímica, metalúrgica, tratamento de água, energia elétrica e outras indústrias têm sido amplamente utilizadas. A válvula borboleta excêntrica tripla atualmente amplamente utilizada, a seção de vedação de seu disco não é mais circular, mas elipse, e sua forma de superfície de vedação é assimétrica. Devido às características estruturais inovadoras da válvula borboleta tripla excêntrica, em diversas tubulações de processo, seja válvula on-off ou válvula reguladora, desde que bem selecionada, pode ser utilizada com segurança e baixo custo.

1. Desenvolvimento de válvula borboleta excêntrica tripla

A válvula borboleta inicial não suportava alta temperatura e alta pressão e tinha grande vazamento, então sua faixa de aplicação era muito limitada. A fim de atender aos requisitos de várias condições de trabalho, a válvula borboleta experimentou a evolução de concêntrica para excêntrica simples, excêntrica dupla e excêntrica tripla.

A característica estrutural da válvula borboleta concêntrica é que o centro do eixo da haste da válvula, o centro do disco e o centro do corpo estão na mesma posição, o que é simples na estrutura e conveniente na fabricação. A desvantagem é que o disco e a sede da válvula estão sempre em estado de extrusão e raspagem, a distância de resistência é grande e o desgaste é rápido. A fim de resolver o problema de extrusão entre o disco e a sede da válvula borboleta concêntrica, a válvula borboleta excêntrica simples é produzida. Dispersar e reduzir a extrusão excessiva das extremidades superior e inferior da placa borboleta e da sede da válvula. No entanto, uma vez que a estrutura excêntrica única reduz apenas o fenômeno de raspagem entre o disco e a sede da válvula até certo ponto durante todo o processo de abertura e fechamento da válvula, é semelhante à válvula borboleta concêntrica em termos de escopo de aplicação, portanto, não é muito usado.

Com base na válvula borboleta excêntrica simples, a válvula borboleta excêntrica dupla, que é amplamente utilizada atualmente, é aprimorada e formada. Sua característica estrutural é que o centro do eixo da haste da válvula não é apenas desviado do centro do disco, mas também desviado do centro do corpo da válvula.

O efeito de dupla excentricidade permite que o disco se solte da sede da válvula imediatamente após a abertura da válvula, o que elimina consideravelmente a extrusão excessiva desnecessária e arranhões entre o disco e a sede da válvula, reduz a resistência de abertura, reduz o desgaste e prolonga a vida útil da válvula. Vida do assento. A raspagem é bastante reduzida e, ao mesmo tempo, a válvula borboleta excêntrica dupla também pode usar uma sede de válvula de metal, o que melhora a aplicação da válvula borboleta no campo de alta temperatura. No entanto, como o princípio de vedação é uma estrutura de vedação de posição, ou seja, a superfície de vedação do disco e a sede da válvula estão em contato linear, e a deformação elástica causada pela extrusão do disco da sede da válvula produz um efeito de vedação, de modo que o posição de fechamento é muito exigente (especialmente assento de válvula de metal), a capacidade de suporte de pressão é baixa, razão pela qual tradicionalmente se acredita que as válvulas borboleta não são resistentes a altas pressões e têm grandes vazamentos.

Para suportar altas temperaturas, deve-se usar uma vedação dura, mas com grande quantidade de vazamento; para vazamento zero, deve-se usar uma vedação macia, mas não resistente a altas temperaturas. A fim de superar a contradição da válvula borboleta excêntrica dupla, a válvula borboleta foi excêntrica pela terceira vez. Conforme mostrado na Figura 1 .

Figura 1 Diagrama da estrutura da válvula borboleta tripla excêntrica

Conforme mostrado na Figura 1, sua característica estrutural é que a forma da placa da válvula é um cone elíptico. Enquanto a posição da haste da válvula excêntrica dupla é excêntrica, o eixo cônico da superfície de vedação da placa borboleta é desviado do eixo do cilindro do corpo. Ou seja, a seção de vedação da placa borboleta excêntrica tripla não é mais um círculo, mas uma elipse. A maior característica da excentricidade tripla é que ela altera fundamentalmente a estrutura de vedação. Não é mais uma vedação de posição, mas uma vedação de torção, ou seja, não depende da deformação elástica da sede da válvula, mas depende totalmente da pressão da superfície de contato da sede da válvula para obter o efeito de vedação. como mostra a figura 2 .

Figura 2 Diagrama esquemático da forma de vedação da válvula borboleta excêntrica tripla

2.Características da válvula borboleta excêntrica tripla

（1）Disponível em tipo on off e tipo regulador

O design da nova válvula borboleta tripla excêntrica adota uma estrutura de segurança dupla. Para evitar a deformação do disco, o deslocamento da haste da válvula e a oclusão da superfície de vedação causada pela influência da pressão e temperatura do fluido, dois batentes independentes são instalados nos lados superior e inferior do disco. O anel de pressão garante o funcionamento normal da válvula em quaisquer condições de trabalho; a fim de evitar que a haste da válvula seja danificada e saia e cause acidentes inesperados, mecanismos independentes de prevenção de fuga da haste da válvula são projetados na extremidade inferior da válvula, dentro e fora.

(2) Sem design de zona morta, pequeno torque de abertura.

A forma da placa da válvula da válvula borboleta excêntrica tripla é um cone elíptico e sua superfície é revestida com liga dura, que possui excelente resistência ao desgaste. A sede da válvula flutuante em aço inoxidável em forma de U tem a função de ajustar automaticamente o centro. Quando a válvula é aberta, a placa da válvula da superfície de vedação do cone elíptico primeiro se separa da sede da válvula elástica em forma de U e depois gira; quando a válvula está fechada, a placa da válvula gira e a placa da válvula ajusta automaticamente o centro para a sede elástica da válvula sob a ação do eixo excêntrico. A pressão do assento deforma o assento até que o assento esteja em contato próximo com a superfície de vedação cônica oval da placa da válvula. Quando a válvula é ligada e desligada, o disco não arranha a sede da válvula, o torque da haste da válvula é transmitido diretamente para a superfície de vedação através do disco e o torque de abertura é pequeno, eliminando assim o fenômeno de salto comum ao abrir a válvula, ou seja, erradicando a zona morta (no sense band). Este projeto sem zona morta permite que a válvula borboleta excêntrica tripla entre na área controlável quase de 0 a 90 de abertura, e sua taxa de controle pode ser tão alta quanto 100:1 ou mais, que é o dobro das válvulas borboleta comuns.

(3) Sem vazamento, alta temperatura e alta resistência à pressão.

A maior característica da excentricidade tripla é que ela altera fundamentalmente a estrutura de vedação. Não é mais uma vedação de posição, mas uma vedação de torção, ou seja, não depende da deformação elástica da sede da válvula, mas depende totalmente da pressão da superfície de contato da sede da válvula para obter o efeito de vedação. Essa estrutura de vedação permite que a válvula borboleta excêntrica tripla obtenha uma vedação rígida de Classe VI, alcançando vazamento zero real. Ao mesmo tempo, devido à seleção de assentos de válvula de metal e às características estruturais da vedação facial, o problema de resistência a alta temperatura e alta pressão também é facilmente resolvido.

Além disso, a válvula borboleta excêntrica tripla adota a estrutura da sede do corpo, o que torna a estrutura da válvula mais compacta e reduz a chance de a sede da válvula entrar em contato direto com o meio, reduz o grau de erosão da sede da válvula e pode efetivamente prevenir pequenos sólidos no meio. O impacto do material e a expansão térmica podem fazer com que a superfície de vedação morda, prolongando assim a vida útil da sede da válvula.

A nova válvula borboleta excêntrica tripla pode não apenas substituir a sede do corpo, mas também a superfície de vedação do disco e o disco são independentes, a superfície de vedação do disco também pode ser substituída, o que reduz bastante o custo de manutenção.

3. Aplicação de válvula excêntrica tripla em planta petroquímica

Em tubulações de grande diâmetro, o custo de usar uma válvula de fechamento é muito alto e é impossível evitar vazamentos. No caso de desligamento de emergência, uma válvula de fechamento deve ser instalada ao lado da válvula de fechamento. Embora uma válvula de esfera em forma de V também possa fechar (sem vazamento) e regular, o custo também é muito maior do que o de uma válvula borboleta triplamente excêntrica. Atualmente, as válvulas borboleta acima de DN300 mm substituíram gradualmente as válvulas gaveta. Em comparação com as válvulas de gaveta, as válvulas de borboleta têm as características de curto tempo de abertura e fechamento, pequeno torque operacional, pequeno espaço de instalação e peso leve. Tomando DN1 000 mm como exemplo, a válvula borboleta tem cerca de 2 t e a válvula gaveta tem cerca de 3,5 t, e a válvula borboleta é fácil de combinar com vários dispositivos de acionamento e tem boa durabilidade e confiabilidade. Como a válvula borboleta tripla excêntrica tem vantagens significativas em comparação com a válvula globo, válvula esfera e válvula gaveta, a válvula borboleta tripla excêntrica tem sido aplicada com sucesso em muitas ocasiões na indústria petroquímica.

(1) O circuito de regulação de temperatura da água de resfriamento do reator da planta de polietileno é a parte mais importante da planta. Se o circuito de regulação de temperatura pode funcionar sem problemas ou não, determina diretamente se toda a planta de polietileno pode funcionar com segurança e sem problemas. A tubulação de água de ajuste de temperatura é de grande diâmetro (acima de DN450 mm). Em condições normais de trabalho, a válvula borboleta tripla excêntrica é usada como válvula de controle devido à sua alta taxa de controle, que é mais estável e confiável do que a válvula de controle comum. Quando ocorre o bloqueio, a válvula borboleta tripla excêntrica A válvula borboleta também pode desempenhar o papel de corte e corte completo (vazamento zero). A julgar pela situação real da aplicação, não só economiza o custo de investimento, mas também o controle é particularmente estável.

(2) A válvula de limpeza de coque na saída do forno de craqueamento da unidade de eteno é um tipo de válvula com condições de operação severas na indústria petroquímica. Partículas de carbono no meio do processo podem se acumular na superfície de vedação da válvula, fazendo com que a superfície de vedação morda e a válvula não possa ser aberta e fechada normalmente. , e até mesmo encurtar a vida útil da válvula. Em comparação com outros tipos de válvulas, a válvula borboleta excêntrica tripla é a escolha ideal devido às suas características estruturais únicas.

(3) Corte e ajuste da tubulação, devido ao grande diâmetro da tubulação do processo, o meio do processo é gás de combustão de alta temperatura (até 750 ℃), a válvula usada adota principalmente válvula borboleta excêntrica tripla, o tamanho máximo da válvula de instalações domésticas atingiu DN1 800 mm, equipado com atuador hidráulico para fechar O tempo é inferior a 0,5 s; outros, como os tubos de entrada e saída do ventilador principal e a válvula de respiro, os tubos de entrada e saída do compressor de ar, a válvula de respiro para a tocha, a entrada e saída da bomba de polpa de óleo e o ajuste e corte de vários dutos de vapor de alta, média e baixa pressão também são amplamente utilizados. As válvulas borboleta tri-excêntricas também são amplamente utilizadas. . O gás liquefeito de petróleo é muito fácil de vazar. Para atender a grande capacidade de fluxo e evitar vazamentos, é mais confiável usar uma válvula borboleta excêntrica tripla na linha principal de entrada e saída do tanque de armazenamento. Além disso, no dispositivo de recuperação de enxofre, o enxofre líquido que precisa ser transportado em estado fundido é atualmente uma válvula borboleta tripla excêntrica com camisa de vapor.

4. Conclusão

Através do processo de evolução e das características estruturais da válvula borboleta acima, pode-se ver que a válvula borboleta excêntrica tripla, como a cristalização da mais recente tecnologia de válvulas, promove as vantagens de várias válvulas e evita as deficiências de várias válvulas, e tem sido valorizado e amplamente utilizado por usuários e designers.