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2快速阀的分析
2.1快速阀的简介:
快速阀属于强制密封式阀门,所以在阀门关闭时,必须向阀瓣施加压力,
以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀体时,操作力所需要克服的阻力,是齿轮轴和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力,关阀门的力比开阀门的力大,所以手柄的长度要足够长,以便只需要轻轻旋转即可达到启闭的效果。近年来,自从密封的阀门出现后,快速阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀体,这时在介质压力作用下,关阀门的力小,而开阀门的力大,阀杆的直径可以相应地减少。同时,在介质作用下,这种形式的阀门也较严密。我国阀门“三化给”曾规定,快速阀的流向,一律采用自上而下。本阀要水平安装,快速阀开启时,阀瓣的开启高度,为公称直径的25%~30%时,流量已达到最大,表示阀门已达全开位置。所以快速阀的全开位置,应由阀瓣的行程来决定。
本课体中的手动快速阀的启闭件是通过手柄旋转带动齿轮轴,再由齿轮轴中的齿轮与齿条的啮合作用起到启闭动作。密封面呈平面,内外阀瓣与齿条是同心的,齿条的移动就可以带动内外阀瓣沿流体的中心的法线方向作直线运动。手动快速阀是指关闭件(内外阀瓣)沿阀座中心的法线方向移动的阀门。 根据阀瓣的这种移动形式,阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于快速阀的内外阀瓣开启或关闭行程相对较短,而且具有非常可靠的切断功能,又由于阀座通口的变
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化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。因此,这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流用。 其选用原则是:
1、高温、高压介质的管路或装置上宜选用快速阀。如火电厂、核电站,石油化工系统的高温、高压管路上。
2、管路上对流阻要求不严的管路上。即对压力损失考虑不大的地方。 3、小型阀门可选用针阀、仪表阀、取样阀、压力计阀等。
4、有流量调节或压力调节,但对调节精度要求不高,而且管路直径又比较小,如公称直径≤50mm 的管路上 宜选用。
5、城市中的天然气管道可以采用快速阀的紧急关闭。
6、氧化铝拜耳法生产中的脱硅车间、易结焦的管路上,易选用阀体分开式、阀座可去处的、硬质合金密封副的直流式截止阀或直流式节流阀。
7、城市建设中的供水、供热工程上,管道较小的管路,可选用快速阀和节流阀,如管道直径小于150mm的管路上。
最明显的优点是: 在开启和关闭过程中,由于阀瓣于阀体密封面间的摩擦力小,因而耐磨。 开启高度一般仅为阀座通道直径的1/4。 通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面,因而制造工艺性比较好,便于维修。
2.2 快速阀的市场趋势
快速阀门产品市场走向,据分析,在今后一段时间主要趋势如下:
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1.随着石油开发向内地油田和海上油田的转移,以及电力工业由30万千瓦以下的火电向30万千瓦以上的火电及水电和核电发展,快速阀产品也应依据设备应用领域变化相应改变其性能及参数。
2..城建系统一般将采用大量快速阀,并且向环保型和节能型发展,即由过去使用的低压铁制 闸阀逐步转向环保型的胶板阀、平衡阀、金属密封蝶阀及中线密封蝶阀过渡。输油、输气工程向管道化方向发展,这又需要大量的快速阀及球阀。
3..能源发展的另一面就是节能,所以从节约能源方面看,要发展蒸汽疏水阀,这样就需要快速阀以防紧急情况的发生时能够在短时间内进行切断,将损失降到最低。快速阀起着非常重要的地位。
4..电站的建设向大型化发展,所以需用大口径及高压的安全阀和减压阀,同时也需用快速启闭阀门。
5.成套工程的需要,阀门供应由单一品种向多品种和多规格发展。一个工程项目所需的阀门,由一家阀门生产厂家全部提供的趋势越来越大。
2.3快速阀的用途
快速阀由于结构简单、制造方便现已广泛应用于排气与排量的控制、燃气行业紧急切断、事故处理等各个领域。一种手动快速阀,是适用于流体输送管道上的开闭装置,也适用于作为煤气或蒸汽管道的紧急安全关断装置。本阀特点在于采用了异型橡胶垫密封,其密封性能良好。同时还在于采用了齿轮齿条联动机构,本阀开闭迅速,只需极短时间。因此可使流体介质的压力头几乎全部转化为速度头,
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因而产生巨大冲击力,可作为煤炭工业上煤仓中清仓破拱之用,其功能可与国外引进的“空气炮”相媲美。
手动快速开关阀门,使用中能利用流体的压力提高阀门的启闭速度,并且增加阀门关闭时的密封性.该阀门适用于一般流体管路中,特别适用于紧急情况下如救火、处理油田井喷等使用的管路,具有启闭速度快、密封性能好、不易磨损、制造成本低的特点,并且可以避免因忘记"关死"而出现的泄漏现象。具体来讲,快速阀有以下几种用途:
(1)接通或截断管路中的介质。
(2)调节、控制管路中介质的流量。
(3)其他特殊用途。如温度调节阀、过流保护紧急切断阀等。 用于接通和截断管路中介质流动的阀门,其使用数量约占全部阀门总数的80%。随着科技的进步当今行业都是使用自动化的快速阀。如:电磁自动快速阀。
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3.快速阀的拆分与工作原理
3.1 快速阀的组成与工作原理
快速阀的组成部件主要有:
阀体、阀盖、齿轮轴、齿条、各种不规格尺寸的垫片、内阀瓣、外阀瓣、弹簧、上封盖、填料压盖、手柄、填料、垫圈、双头螺栓、六角不脱螺钉等等组成。 快速阀的工作原理:
从快速阀装配图中可知: 快速阀是用于管道截通的装置,内有齿轮齿条传运机构。当手柄向上旋动时,齿条由于齿轮的拨动也向上移动,从而带动阀瓣5、6向上,打开阀门通道;反之,则通路截止。阀瓣5、6由于弹簧张力紧紧压贴在零件9内孔Φ28的凸缘上。阀瓣的上升位置,由手柄的旋转角度限制。齿轮轴2上有扇形凸块结构(见A-A剖视),它与零件11的限制凹台相吻合,使与齿轮轴2相联接的手柄只能在150°范围内转动,手柄顺时针旋转通路关闭,反时针则是打开。
装配图如下:表3-1
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