Q41H金屬硬密封浮動式球閥結構特性

【資料簡介】

Q41H金屬硬密封浮動式球閥結構特性

球體作為球閥的關閉件，就是在球體的中心通孔上在孔的一側球口磨去一個弧形缺口，缺口在球體開啟瞬間或者關閉終了的一側，這樣提供了一個鈍邊的導流邊緣，厚實的缺口硬化層避免了銳邊涂層脫落的缺陷。另外，由于這一缺口的存在，在開啟的初始和關閉的終了，降低了流體的流速，減少了流體對閥門零件的沖刷，提高了閥門的使用壽命。

　　在高壓、高溫和含有固體顆粒的兩相流場合，提高閥門的性能和使用壽命。圖1所示是Velan公司小型的一種磨口球金屬密封球閥，其設計特征可歸納為：硬密封球閥是我公司開發的高性能閥門。閥座采用板簧加載的金屬密封結構，在高溫下啟閉輕松。球體及閥座采用特殊硬化處理，密封面不擦傷。球閥具有雙向密封功能,大小口徑均采用固定球結構(DN15～700mm)。

Q41H金屬硬密封浮動式球閥結構特性用途：

   硬密封球閥適用于Class150～1500、PN1.6～16.0MPa，工作溫度-29～425℃（碳鋼）或-40～550℃（不銹鋼）的各種管路上，用于截斷或接通管路中的介質，選用不同的材質,可分別適用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介質、尿素、氨鹽水、中和水等多種介質。 由于球閥具有流阻小、啟閉速度快和操作簡單等特點,因此使用非常廣泛,如石油、化工、電站和石油、天燃氣長輸管線等。球閥的密封是通過在球體和閥座之間預先設定的預緊力加上流體壓力在閥座密封面上引起的作用力形成的,一般球閥的預緊力采用在閥座與閥體配合部位之間設置彈性元件,如碟形彈簧和柱狀彈簧等來形成。硬密封球閥在啟閉過程中,預緊力始終作用在密封副的表面上,致使球閥的啟閉力矩大于其他類型閥門。同時預緊力也加大了密封件的磨損,影響了球閥的使用壽命。為了克服上述缺點,在球體與閥座之間設計了螺旋傳動機構。

2、Q41H金屬硬密封浮動式球閥結構特性工作原理

球閥由閥體、閥蓋、球體、閥座和閥桿等組成 。閥座在閥體內沿軸線移動是由螺線傳動機構完成的。具體是在球體上下各安裝一個圓形傳動盤,在傳動盤上設有螺線槽,傳動盤隨球體一起轉動。在閥座上下各設置傳動銷,傳動銷與傳動盤上的螺線槽相嚙合。當啟閉閥門時,球體轉動并帶動傳動盤一起轉動。當閥門關閉時,傳動盤上的螺線槽通過閥座上的傳動銷拉動閥座向球體運動,在關閉瞬間與球體緊密接觸,實現密封。在開啟瞬間,螺線槽通過閥座上的傳動銷推動閥座脫離球體,實現無摩擦操作。

Q41H金屬硬密封浮動式球閥結構特性

　　1、雙向密封，并提供一個優選的閥門流體的流向。

　　2、閥桿采用防吹出設計。

　　3、閥桿上設置一個軸套，提供一個導向并防止閥桿磨損。

　　4、外部的推力軸承減少閥門的操作力矩。

　　5、配置重型執行器時，提供的支架能保證與閥軸對準。

　　6、閥桿填料設置碟形彈簧自動加載。

　　7、缺口球和特殊的密封座加載系統。

　　8、提供真空密封試驗。

　　9、采用高速氧噴涂表面噴涂技術，硬度可達70HRC。

　　10、球體和密封表面粗糙度Ra2～4μm。

　　11、出口密封座被鎖定。

　　12、分體式閥體的密封設計采用特殊材料，可以滿足在管線外部載荷作用下或者熱應力作用下密封的可靠性。

　　13、產品的規格可提供DN15～300，壓力等級150～4500磅級，適用于惡劣的工況，高壓、高溫、磨損、熱顫振、外載荷等場合。

 Q41H金屬硬密封浮動式球閥結構特性性能規范

設計依據	國標系列	美標系列
設計標準	GB/T12237	AP16D	ANSI B16.34
法蘭連接結構長度	GB/T12221	AP16D	ANSI B16.10
結構長度(焊接)	GB/T15188.1	AP16D	ANSI B16.10
連接法蘭	GB/T9113 JB/T79 Hg20592	ANSI B16.5、B16.47
對焊端	GB/T12224	ANSI B16.25
試驗和檢驗	GB/T9092	AP16D	AP1598

二、Q41H金屬硬密封球閥 壓力范圍

壓力等級		試驗壓力(MPa)
公稱壓力（PN）	磅級（Class）	殼體試驗	密封試驗
1.0	-	1.5	1.1
1.6	-	2.5	1.76
2.5	-	3.8	2.75
4.0	-	6.0	4.4
6.4	-	9.6	7.04
-	150	3.0	2.2
-	300	7.6	5.6
-	600	15.0	11.0
-	10K	2.4	1.5
-	20K	5.8	4.0

二、Q41H金屬硬密封球閥 主要零件材料

材料 標準 零件名稱	材料牌號				序 號	材料 標準 零件名稱	材料牌號
	碳鋼		不銹鋼				碳鋼		不銹鋼
	GB	ASTM	GB	ASTM			GB	ASTM	GB	ASTM
閥體	WCB	A216-WCB	ZG1Cr18Ni9Ti ZG1Cr18Ni12Mo2Ti	CF8/CF8M/ CF3/CF3M	10	閥座密封圈	石墨
閥蓋	WCB	A216-WCB	ZG1Cr18Ni9Ti ZG1Cr18Ni12Mo2Ti	CF8/CF8M/ CF3/CF3M	11	閥桿	2Cr13	A276-410	1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti	F304/F316 /F304L/F316L
雙頭螺柱	35CrMoA	A193-B7	1Cr17Ni2	A193-B8M	12	止推軸承	金屬夾PTFE
螺母	45	A194-2H	0Cr18Ni	A194-8M	13	閥桿填料	石墨
墊圈	金屬夾石墨				14	填料壓環	2Cr13	A276-410	1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti	F304/F316 /F304L/F316L
球體	2Cr13滲氮	A276-410滲氮	1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti滲氮	F304/F316 /F304L/F316L 滲氮	15	填料壓蓋	WCB	A216-WCB	ZG1Cr18Ni9Ti ZG1Cr18Ni12Mo2Ti	CF8/CF8M/ CF3/CF3M
閥座	2Cr13滲氮	A276-410滲氮	1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti滲氮	F304/F316 /F304L/F316L 滲氮	16	螺釘	35CrMoA	A193-B7	1Cr17Ni2	A193-B8M
閥座支承圈	2Cr13	A276-410	1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti	F304/F316 /F304L/F316L	17	定位板	2Cr13	A276-410	1Cr18Ni9Ti	304
閥座彈簧	17-7PH	17-7PH	17-7PH	17-7PH

閥座上下各設有2個傳動銷與傳動盤上的4條螺線槽相嚙合,螺線槽的螺距為1mm。螺線槽的位置,在閥門開位時閥座上傳動銷的位置為起始點,逆時針轉動90°為螺線槽終點 。傳動盤通過鍵與閥桿聯在一起并隨球體轉動。在啟閉閥門時,球體和傳動盤轉動,通過傳動盤上的螺線槽將動力傳到閥座上,使閥座沿軸線產生往復運動。

用的球體和閥座硬化技術，為了確保該閥在各種溫度和壓力下的可靠密封，其球體與閥座采用金屬對金屬的密封方式。針對用戶對不同工況使用要求，本廠可以采用多種的球體和閥座的硬化技術，包括超音速噴涂、鎳基噴焊、表面特殊硬化、硬質合金噴焊以及采用高強度高硬度陶瓷材料等，球體和閥座表面硬度一般可達到HRC60以上，可達HRC74以上，密封面材料耐溫可達540℃，可達980℃，材料的結合強度可以達到10000PSI以上，密封面材料還具有很好的耐磨擦、耐沖擊等性能。該浮動球閥能夠適用于絕大多數的苛刻工況條件。