Что такое клапан-бабочка с тройным эксцентриситетом?

Поворотный затвор имеет простую конструкцию, небольшой размер и малый вес. Он состоит всего из нескольких компонентов и прост в эксплуатации. Его конструктивный принцип подходит для изготовления клапанов большого диаметра и имеет хорошие характеристики регулирования потока. Поэтому он широко используется в нефтехимической, металлургической сталеплавильной, водоочистной, электроэнергетической и других отраслях промышленности. В широко используемом в настоящее время поворотном затворе с тройным эксцентриситетом уплотнительное сечение диска имеет уже не круглую, а эллипсную форму, а форма уплотнительной поверхности асимметрична. Благодаря инновационным конструктивным характеристикам поворотного затвора с тройным эксцентриситетом на различных технологических трубопроводах, будь то запорный клапан или регулирующий клапан, при правильном выборе его можно безопасно использовать, а стоимость низкая.

1.Разработка дроссельной заслонки с тройным эксцентриситетом

Ранние поворотные затворы не выдерживали высоких температур и высокого давления и имели большие утечки, поэтому область их применения была сильно ограничена. Чтобы соответствовать требованиям различных условий работы, дроссельная заслонка претерпела эволюцию от концентрических до одноэксцентричных, двойных эксцентриковых и тройных эксцентриковых.

Конструктивной особенностью концентрического поворотного затвора является то, что центр вала штока клапана, центр диска и центр корпуса находятся в одном положении, что является простым по конструкции и удобным в изготовлении. Недостатком является то, что диск и седло клапана всегда находятся в состоянии выдавливания и царапания, расстояние сопротивления велико, а износ происходит быстро. Чтобы решить проблему экструзии между диском и седлом клапана концентрической дроссельной заслонки, производится одинарная эксцентриковая дроссельная заслонка. Рассредоточьте и уменьшите чрезмерное выдавливание верхнего и нижнего концов дискового затвора и седла клапана. Однако, поскольку единая эксцентриковая конструкция только в определенной степени уменьшает явление царапанья между диском и седлом клапана в течение всего процесса открытия и закрытия клапана, она аналогична концентрической дроссельной заслонке с точки зрения области применения, поэтому она не используется много.

На основе одноэксцентрикового поворотного затвора был усовершенствован и сформирован широко используемый в настоящее время двухэксцентричный поворотный затвор. Его конструктивная особенность заключается в том, что центр вала стержня клапана отклонен не только от центра диска, но и от центра корпуса клапана.

Эффект двойного эксцентриситета позволяет диску отрываться от седла клапана сразу после открытия клапана, что значительно устраняет ненужное чрезмерное выдавливание и царапание между диском и седлом клапана, снижает сопротивление открытию, снижает износ и продлевает срок службы. клапана. Жизнь сиденья. Царапина значительно уменьшается, и в то же время двухэксцентричный дроссельный клапан также может использовать металлическое седло клапана, что улучшает применение дроссельного клапана в области высоких температур. Однако, поскольку принцип уплотнения представляет собой конструкцию уплотнения положения, то есть поверхность уплотнения диска и седла клапана находится в прямом контакте, а упругая деформация, вызванная выдавливанием диска из седла клапана, создает эффект уплотнения, поэтому положение закрытия очень сложное (особенно седло клапана металлическое), способность выдерживать давление низкая, поэтому традиционно считается, что дисковые затворы не устойчивы к высокому давлению и имеют большие утечки.

Чтобы выдерживать высокую температуру, необходимо использовать жесткое уплотнение, но с большим количеством утечек; для нулевой утечки необходимо использовать мягкое уплотнение, но оно не устойчиво к высокой температуре. Чтобы преодолеть противоречие с двойным эксцентриковым дроссельным клапаном, дроссельный клапан был эксцентричным в третий раз. Как показано на рисунке 1.

Рис. 1 Структурная схема поворотного затвора с тройным эксцентриситетом

Как показано на рисунке 1, его конструктивная особенность заключается в том, что форма пластины клапана представляет собой эллиптический конус. В то время как шток клапана с двойным эксцентриситетом находится в эксцентричном положении, коническая ось уплотняющей поверхности дроссельной заслонки отклоняется от оси цилиндра корпуса. Другими словами, уплотнительная часть тройной эксцентриковой пластины-бабочки представляет собой уже не круг, а эллипс. Самая большая особенность тройного эксцентриситета заключается в том, что он коренным образом меняет структуру уплотнения. Это уже не позиционное уплотнение, а торсионное уплотнение, то есть оно не зависит от упругой деформации седла клапана, а полностью зависит от контактного поверхностного давления седла клапана для достижения эффекта уплотнения. как показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Схематическая диаграмма формы уплотнения тройного эксцентрикового поворотного затвора.

2. Особенности дроссельной заслонки с тройным эксцентриком

（1）Доступно в режиме «вкл. выкл.» и в режиме регулирования

Конструкция нового поворотного затвора с тройным эксцентриситетом имеет двойную конструкцию безопасности. Для предотвращения деформации диска, смещения штока клапана и закупорки уплотняющей поверхности, вызванных влиянием давления и температуры жидкости, на верхней и нижней сторонах диска установлены два независимых стопора. Нажимное кольцо обеспечивает нормальную работу клапана при любых условиях работы; чтобы предотвратить повреждение и вылет штока клапана и возникновение неожиданных аварий, на нижнем конце клапана внутри и снаружи предусмотрены независимые механизмы предотвращения вылета штока клапана.

（2）Конструкция без мертвой зоны, малый крутящий момент открытия.

Форма тарелки клапана с тройным эксцентриком представляет собой эллиптический конус, а его поверхность наплавлена твердым сплавом, обладающим отличной износостойкостью. Плавающее U-образное седло клапана из нержавеющей стали имеет функцию автоматической регулировки центра. При открытии клапана пластина клапана эллиптической конусной уплотнительной поверхности сначала отделяется от П-образного эластичного седла клапана, а затем вращается; когда клапан закрыт, пластина клапана вращается, и пластина клапана автоматически регулирует центр по отношению к эластичному седлу клапана под действием эксцентрикового вала. Давление на седло деформирует седло до тех пор, пока седло не войдет в плотный контакт с овальной конической уплотнительной поверхностью пластины клапана. Когда клапан включается и выключается, диск не царапает седло клапана, крутящий момент штока клапана напрямую передается на уплотняющую поверхность через диск, а момент открытия мал, что устраняет обычное явление скачка при открытии. клапан, то есть искореняющий мертвую зону (зону отсутствия смысла) . Эта конструкция без мертвой зоны позволяет дроссельной заслонке с тройным эксцентриситетом входить в контролируемую зону почти от 0 открытия до 90 открытия, а его коэффициент регулирования может достигать 100:1 и более, что вдвое больше, чем у обычных поворотных затворов.

（3）Отсутствие утечек, устойчивость к высоким температурам и высоким давлениям.

Самая большая особенность тройного эксцентриситета заключается в том, что он коренным образом меняет структуру уплотнения. Это уже не позиционное уплотнение, а торсионное уплотнение, то есть оно не зависит от упругой деформации седла клапана, а полностью зависит от контактного поверхностного давления седла клапана для достижения эффекта уплотнения. Эта уплотнительная конструкция позволяет дроссельной заслонке с тройным эксцентриситетом обеспечивать жесткое уплотнение класса VI, обеспечивая истинную нулевую утечку. В то же время за счет выбора металлических седел клапанов и конструктивных характеристик торцевого уплотнения также легко решается проблема устойчивости к высоким температурам и высоким давлениям.

Кроме того, поворотный затвор с тройным эксцентриситетом имеет конструкцию седла корпуса, что делает конструкцию клапана более компактной и снижает вероятность прямого контакта седла клапана со средой, снижает степень эрозии седла клапана и может эффективно предотвращать небольшие твердые вещества в среде. Воздействие материала и тепловое расширение могут вызвать прикус уплотняющей поверхности, что продлит срок службы седла клапана.

Новый дроссельный клапан с тройным эксцентриситетом может не только заменить седло корпуса, но и поверхность уплотнения диска и диск являются независимыми, поверхность уплотнения диска также может быть заменена, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание.

3. Применение тройного эксцентрикового клапана на нефтехимическом заводе.

На трубопроводах большого диаметра стоимость использования запорной арматуры очень высока и добиться отсутствия утечек невозможно. В случае аварийного отключения рядом с запорной арматурой должен быть установлен запорный вентиль. Хотя V-образный шаровой кран также может обеспечивать закрытие (отсутствие утечек) и регулировку, стоимость также намного выше, чем у дроссельного клапана с тройным эксцентриситетом. В настоящее время поворотные затворы диаметром более DN300 мм постепенно вытесняют задвижки. По сравнению с задвижками дисковые затворы имеют характеристики короткого времени открытия и закрытия, небольшой рабочий крутящий момент, небольшое пространство для установки и легкий вес. На примере DN1 000 мм затвор поворотный около 2 т, задвижка около 3,5 т, затвор легко сочетается с различными приводными устройствами, обладает хорошей прочностью и надежностью. Поскольку дроссельная заслонка с тройным эксцентриситетом имеет значительные преимущества по сравнению с запорным клапаном, шаровым краном и задвижкой, дроссельная заслонка с тройным эксцентриком успешно применяется во многих случаях в нефтехимической промышленности.

(1) Контур регулирования температуры охлаждающей воды реактора завода по производству полиэтилена является наиболее важной частью завода. От того, может ли контур регулирования температуры работать плавно или нет, напрямую зависит, будет ли безопасно и бесперебойно работать весь завод по производству полиэтилена. Трубопровод терморегулирующей воды большого диаметра (свыше DN450 мм). В нормальных рабочих условиях трехэксцентриковый дроссельный клапан используется в качестве регулирующего клапана из-за его высокого коэффициента регулирования, который более стабилен и надежен, чем обычный регулирующий клапан. Когда происходит блокировка, дроссельная заслонка с тройным эксцентриситетом также может играть роль отсечки и полностью отсечки (отсутствие утечек). Судя по фактической ситуации применения, это не только экономит инвестиционные затраты, но и делает управление особенно стабильным.

（2）Клапан очистки кокса на выходе из печи крекинга установки этилена является разновидностью клапана с жесткими условиями эксплуатации в нефтехимической промышленности. Частицы углерода в технологической среде могут скапливаться на уплотняющей поверхности клапана, вызывая заедание уплотняющей поверхности, и клапан не может нормально открываться и закрываться. , и даже сократить срок службы клапана. По сравнению с другими типами клапанов дисковый затвор с тройным эксцентриситетом является наиболее идеальным выбором из-за его уникальных конструктивных характеристик.

(3) Резка и регулировка трубопровода, из-за большого диаметра технологического трубопровода, технологической средой являются высокотемпературные дымовые газы (до 750 ℃), используемый клапан в основном использует дроссельный клапан с тройным эксцентриком, максимальный размер клапана для бытовых установок достиг DN1 800 мм, оснащен гидроприводом для закрытия Время менее 0,5 с; другие, такие как впускные и выпускные трубы главного вентилятора и выпускной клапан, впускные и выпускные трубы воздушного компрессора, выпускной клапан горелки, впуск и выпуск масляного шламового насоса, а также регулировка и резка также широко используются различные паропроводы высокого, среднего и низкого давления. Также широко используются трехстворчатые поворотные затворы. . Сжиженный нефтяной газ очень легко вытекает. Чтобы удовлетворить большую пропускную способность и избежать утечек, более надежно использовать тройной эксцентриковый дроссельный клапан на основной линии входа и выхода накопительного бака. Кроме того, в устройстве регенерации серы жидкая сера, которую необходимо транспортировать в расплавленном состоянии, в настоящее время представляет собой трехэксцентриковый поворотный затвор с паровой рубашкой.

4. Вывод

Благодаря процессу эволюции и конструктивным характеристикам вышеупомянутого дроссельного клапана можно увидеть, что дроссельный клапан с тройным эксцентриситетом, представляющий собой кристаллизацию новейшей технологии клапанов, продвигает преимущества различных клапанов и позволяет избежать недостатков различных клапанов, и был ценится и широко используется пользователями и дизайнерами.