2.确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式:法兰、螺纹、焊接等。3.确定操作阀门的方式:手动、电动、电磁、气动或液动、电气联动或电液联动等。4.根据管线输送的介质、工作压力、工作温度确定所选阀门的壳体和内件的材料:灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、碳素钢、合金钢、不锈耐酸钢、铜合金等。5.确定阀门的型式:闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀、等。6.确定阀门的参数:对于自动阀门,根据不同需要先确定允许流阻、排放能力、背压等,再确定管道的公称通径和阀座孔的直径。7.确定所选用阀门的几何参数:结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、连接的螺栓孔尺寸和数量、整个阀门外型尺寸等。8.利用现有的资料:阀门产品目录、阀门产品样本等选择适当的阀门产品。⑵选择阀门的依据在了解掌握选择阀门步骤的同时,还应进一步了解选择阀门的依据。1.所选用阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方式。2.工作介质的性质:工作压力、工作温度、腐蚀性能,是否含有固体颗粒,介质是否有毒,是否是易燃、易爆介质,介质的黏度等等。3.对阀门流体特性的要求:流阻、排放能力、流量特性、密封等级等等。4.安装尺寸和外形尺寸要求:公称通径、与管道的连接方式和连接尺寸、外形尺寸或重量限制等。⑤对阀门产品的可靠性、使用寿命和电动装置的防爆性能等的附加要求。(在选定参数时应注意:如果阀门要用于控制目的,必须确定如下额外参数:操作方法、最大和最小流量要求、正常流动的压力降、关闭时的压力降、阀门的最大和最小进口压力。)根据上述选择阀门的依据和步骤,合理、正确地选择阀门时还必须对各种类型阀门的内部结构进行详细了解,以便能对优先选用的阀门做出正确的抉择。管道的最终控制是阀门。阀门启闭件控制着介质在管道内的流束方式,阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性,在选择管道系统最适合安装的阀门时必须考虑到这一点。如下为选择阀门应遵循的原则:⑴截止和开放介质用的阀门流道为直通式的阀门,其流阻较小,通常选择作为截止和开放介质用的阀门。向下闭合式阀门(截止阀、柱塞阀)由于其流道曲折,流阻比其他阀门高,故较少选用。在允许有较高流阻的场合,可选用闭合式阀门。⑵控制流量用的阀门通常选择易于调节流量的阀门作为控制流量用。向下闭合式阀门(如截止阀)适于这一用途,因为它的阀座尺寸与关闭件的行程之间成正比关系。旋转式阀门(旋塞阀、蝶阀、球阀)和挠曲阀体式阀门(夹紧阀、隔膜阀)也可用于节流控制,但通常只能在有限的阀门口径范围内适用。闸阀是以圆盘形闸板对圆形阀座口做横切运动,它只有在接近关闭位置时,才能较好地控制流量,故通常不用于流量控制。⑶换向分流用的阀门根据换向分流的需要,这种阀门可有三个或更多的通道。旋塞阀和球阀较适用于这一目的,因此,大部分用于换向分流的阀门都选取这类阀门中的一种。但是在有些情况下,其他类型的阀门,只要把两个或更多个阀门适当地相互连接起来,也可作换向分流用。⑷带有悬浮颗粒的介质用阀门当介质中带有悬浮颗粒时,最适于采用其关闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门。如果关闭件对阀座的来回运动是竖直的,那末就可能夹持颗粒,因此这种阀门除非密封面材料可以允许嵌入颗粒,否则只适用于基本清洁的介质。球阀和旋塞阀在启闭过程中对密封面均有擦拭作用,故适宜用在带有悬浮颗粒的介质中。目前,无论在石油、化工,还是在别的行业的管道系统,阀门应用、操作频率和服务千变万化,要控制或杜绝那怕是低微的泄漏,最重要、最关键的设备还数阀门。管道的最终控制是阀门,阀门在各个领域的服务和可靠表现是独一无二的。采购后阀门检查及维修保养阀门维修保养不及时,造成阀门失修渗漏或开关不灵;阀门未定期检修试压,甚至使用多年未进行清洗、试压和技术鉴定,致使杂物沉积于阀内,关闭不严,严重渗油、窜油;阀门检修后未关闭,或者拆除阀门后未封堵管口;阀门尘兰垫片使用了不耐油不耐压材料等。因此,要加强对阀门的检查,力争做到防患于未然。 阀门检查的主要内容: 1、阀杆动密封及法兰垫片静密封处是否渗漏2、启闭状态是否正常 3、阀体有无损伤及渗漏等异常现象4、将平时常开或常闭的阀门转动1~2圈或做1次升降试验 5、对常开或常闭阀门阀杆部位润滑6、检查和调试气动阀门的动力头及电气系统除鳞喷射阀的结构原理与改进措施 在现代宽厚板生产中除鳞系统已经是核心设备之一,其关系着产品质量和生产产
量。随着产品
质量的要求越来越高,除鳞系统的压力也越来越高,除鳞频率也越来越高。在整个除鳞过程中除鳞喷射阀起到至关重要的作用 在现代宽厚板生产中除鳞系统已经是核心设备之一,其关系着产品质量和生产产量。随着产品质量的要求越来越高,除鳞系统的压力也越来越高,除鳞频率也越来越高。在整个除鳞过程中除鳞喷射阀起到至关重要的作用,其质量和性能直接影响安全、产品质量和经济效益。它要求寿命长、抗污染能力强、密封性能好、动作灵活等特点。1结构原理及特点1.1基本结构除鳞喷射阀主要由主阀、驱动部分和控制部分组成。如图1所示,主阀为平衡式滑阀结构,包括阀体、柱塞(阀芯)、衬套及密封件。驱动部分为双作用气缸,由缸筒、活塞、气缸上盖、气缸下盖、指示传感器等组成。控制部分采用气动控制,由气动三联件、单向节流阀、二位五通电磁阀等元件组成,控制元件全部装入控制箱。1.2工作原理当钢板或钢坯进入预定工位,控制系统得到除鳞信号,二位五通电磁阀得电换向(见图2所示气控原理图)压缩空气进入气缸的下腔,在气缸的作用下柱塞克服阻力向上移动,阀门打开,高压水经过滑阀上的窗口与阀出口联通,除鳞系统开始喷射高压水除鳞。当钢板或钢坯离开预定工位,控制系统得到结束除鳞信号,二位五通电磁阀断电换向,压缩空气进入气缸的上腔,在气缸的作用下柱塞克服阻力向下移动,柱塞无窗口段与阀出口重合,阻断高压水的流动,阀门关闭,除鳞系统喷射除鳞结束。图1喷射阀结构原理图1-气缸;2-气管;3、9-单向节流阀;4-二位五通电磁阀;5-消声器;6-气动三联件;7-球阀;8-控制箱图2喷射阀气控原理图1.3产品特点(1)阀门采用自平衡滑阀结构,柱塞在介质中运动基本处于平衡状态,使阀门的启闭压力大大减少。(2)阀门采用双层密封结构,第一层为组合密封,第二层为轴用斯特封,既保证了密封可靠性又大大提高了使用寿命。(3)阀盖采用双向密封结构,一端封水一端封气,两密封中间增加了耐磨环和检测孔。既保证了密封性能又提高了零件的耐磨性。(4)阀座采用镶套式结构,结构紧凑,拆卸维护方便;气动控制,阀门响应快,切换迅速,换向频率高,动作灵敏。(5)阀门的关键零部件均采用特种合金材料,经特殊工艺处理,具有耐磨性能好、抗腐蚀能力强等优异性能。2存在问题及改进措施2.1阀芯受力图3为阀芯改进前后的示意图。
阀门不管在任何状态,阀芯在高压水的作用下都受到向上的作用力(阀芯与气缸连接杆圆柱面积产生)。当在停气的情况下,阀芯在高压水的作用下在连杆面积上产生作用力,当作用力大于密封件与阀芯的摩擦力时,阀门就会自动打开,因此存在较大的安全隐患。若连杆面积产生的轴向力在关闭的方向上则阀门不可能自动打开,安全性能高许多。所以,将阀芯的窗口开在上位,则阀柱塞运行向上关闭,向下打开。因阀杆上开孔后有高压水通到平衡腔,使阀杆受到向上的高压水压力被大部分平衡掉,故阀门(柱塞)向下开启的速度受不利影响小,基本符合实际生产使用要求。因柱塞运行向上关闭,受高压水向上压力作用的影响,在出现断电断气等紧急情况时阀门可自动关闭,安全性好。图3阀芯改进前后图♂2.2密封改进阀芯与衬套间的主密封采用U型密封圈密封,由于是用于高压水密封,水质较差,加上密封没有润滑,所以U型密封件寿命较短,容易出现喷射阀入口出口在关闭状态下窜水现象,大大增加了喷射阀的检修故障。为了使密封性能得到改善,将阀芯与衬套间的主密封采用组合密封。图4为密封改进前后的示意图。图4密封改进前后图2.3增加铜套为了拆卸维护方面,在气缸总成与阀体之间增加铜套。气缸总成卸下后,在不拆卸阀盖的情况下,直接可以拿出检测孔处的铜套,以便更换其中的密封件;气缸缸杆与阀心连杆间的连接又螺纹连接改为活套连接。改进后的喷射阀结构如图5所示。图5改进后喷射阀结构原理图3改进效果(1)增加了断电断气关闭功能,在断电断气的情况下阀门在高压水的作用下自动关闭,确保使用安全;(2)主密封改为组合圈,较U型圈使用时间长,可靠性更高;(3)检测孔处的密封结构更趋合理,密封可靠性更高;(4)气缸部分可以作一个总成很方便的拆卸和安装,气缸总成卸下后,在不拆卸阀盖的情况下,直接可以拿出检测孔处的铜套,以便更换其中的密封件;(5)阀盖、柱塞、衬套等可以作为另一个总成来对待,检修更换主密封时,整体吊出来即可,增加了卸压孔,以便在停机检修时阀内卸压,确保人身安全;(6)改进了内件的材料和制作工艺,进一步提升了产品的质量,比如铜套采用的是综合性能优异的铸铜,避免其开裂倾向,柱塞采用双相电镀,确保更能耐腐耐冲刷。4维护除鳞喷射阀的正常运行需要日常的维护与保养,否则主阀与驱动装置容易发生故障。操作人员应经常观察系统压力、噪音、振动、温升、油位、电压和泄漏等事项,一旦发现问题要及时解决。适宜的维修方法可减少设备故障,延长设备的使用寿命。日常维护与保养应注意以下几方面:(1)定期检查油位器中油位高度,酌情给油雾器加油,定期去除水分过虑器杯底积贮尘的冷凝水和杂质;(2)检查气源压力和调整单向节流阀的流量使阀门有足够的启闭力,动作灵活;(3)检查检测孔是否漏气或漏水,有漏水漏气则需及时更换密封件。5结语高压水除鳞喷射阀不仅要稳定高效可控运行,也要注意安全运行。喷射阀在设计时应注意:(1)安全性应注意断电或断气时应使阀门能迅速关闭,确保设备处于安全状态,从而不致发生重大伤亡事故。另外控制介质特别是低压控制介质一定要与高压工作介质在结构上分开,从而避免可能发生事故的安全隐患。(2)可靠性结构形式、驱动和控制方式的组合要使得结构尽可能简单可靠,尽量减少泄漏点和故障点。(3)合理性应尽量使结构受力平衡合理,阀门启闭速度快,响应时间短。阀体材料用量少,加工量少,
便于加工、装
配、试压和安装。(4)易维护性阀体应设置必要的压力检测点和卸压点,方便高压除鳞系统设备的维修工作。(5)可监控性阀门应设置启闭信号检测和指示装置,便于观察阀门运行状态以及电气监控或实现PLC集中控制。(6)使用寿命阀门的密封效果通常决定着阀门的质量性能和使用寿命。?采购前阀门选型的步骤和依据:在流体管道系统中,阀门是控制元件,其主要作用是隔离设备和管道系统、调节流量、防止回流、调节和排泄压力。由于管道系统选择最适合的阀门显得非常重要,所以,了解阀门的特性及选择阀门的步骤和依据也变得至关重要起来。阀门行业到目前为止,已能生产种类齐全的闸阀、截止阀、节流阀、旋塞阀、球阀、电动阀、隔膜阀、止回阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀和紧急切断阀等12大类、3000多个型号、4000多个规格的阀门产品;最高工作压力为600MPa,最大公称通径达5350mm,最高工作温度为1200℃,最低工作温度为-196℃,适用介质为水、蒸汽、油品、天然气、强腐蚀性介质(如浓硝酸、中浓度硫酸等)、易燃介质(如笨、乙烯等)、有毒介质(如硫化氢)、易爆介质及带放射性介质(金属钠、-回路纯水等)。阀门承压件材质铸铜、铸铁、球墨铸铁、高硅铸铁、铸钢、锻钢、高、低合金钢、不锈耐酸钢、哈氏合金、因科镍尔、蒙乃尔合金、双相不锈钢、钛合金等。并且能够生产各种电动、气动、液动阀门驱动装置。面对如此众多的阀门品种和如此复杂的各种工况,要选择管道系统最适合安装的阀门产品,我以为,首先应了解阀门的特性;其次应掌握选择阀门的步骤和依据;再者应遵循选择阀门的原则。1.阀门的特性一般有两种,使用特性和结构特性。使用特性:它确定了阀门的主要使用性能和使用范围,属于阀门使用特性的有:阀门的类别(闭路阀门、调节阀门、安全阀门等);产品类型(闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等);阀门主要零件(阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面)的材料;阀门传动方式等。