旋塞阀的结构简单,开关迅速,流體(tǐ)阻力小(xiǎo),角行程操作快。在事故等紧急状态下,能(néng)快速连通或切断管路。与闸阀、截止阀相比,操作更灵活,开关更迅速。旋塞阀是用(yòng)带通孔的塞體(tǐ)作為(wèi)启闭件,塞體(tǐ)随阀杆转动,以实现启闭动作。小(xiǎo)型无填料的旋塞阀又(yòu)称為(wèi)“考克”。旋塞阀的塞體(tǐ)多(duō)為(wèi)圆锥體(tǐ)(也有(yǒu)圆柱體(tǐ)),与阀體(tǐ)的圆锥孔面配合组成密封副。
软密封旋塞阀常用(yòng)于腐蚀性、剧毒及高危害介质等苛刻环境,严格禁泄漏的场合,以及阀门材料不会对介质形成污染的场合。阀體(tǐ)可(kě)根据工作介质选用(yòng)碳钢、合金钢及不锈钢材料。可(kě)根据使用(yòng)温度和工作介质采用(yòng) F4、F46、PVDF、PP、PO、PE 等自润滑材料衬套,润滑好,在整个工作过程中密封副摩擦系数小(xiǎo),塞體(tǐ)运转灵活,使用(yòng)寿命長(cháng)。
阀體(tǐ)进出口端窗口设计及双道沟槽密封环结构,旋塞在旋转过程中,其密封副间的密封比压在逐渐变化,直至到达全开或全关位置时,产生足够的密封比压,密封副达到零泄漏。
双道沟槽密封环既可(kě)以使衬套稳固在阀體(tǐ)内不产生位移,又(yòu)可(kě)吸收由于温差变化引起衬套产生的微量变形,同时衬套与旋塞之间产生有(yǒu)力的摩擦,具有(yǒu)自动清洁作用(yòng),提高了密封面的使用(yòng)寿命。
柱塞顶部独特的反唇式密封设计,采用(yòng)一个软密封材料膜片和金属膜片与调整垫片组合既可(kě)以调整密封面间的密封比压,使塞子转动灵活,又(yòu)可(kě)以保证进,出口端和中法兰连接端的密封。
适合用(yòng)于高冲刷性的气固、液固相介质。如 PVC、尿素、本酐、烧碱生产装置中,或对外泄漏要求高介质,如 HF、光气等。
介质可(kě)双向流动,安装方向不受限制,实现在線(xiàn)维修,使用(yòng)更方便。
独特的设计可(kě)防止静電(diàn),安全防火,使用(yòng)安全。
油润滑硬密封旋塞阀可(kě)分(fēn)為(wèi)常规油润滑旋塞阀和压力平衡式旋塞阀。特制的润滑脂从塞體(tǐ)顶部注入阀體(tǐ)锥孔与塞體(tǐ)之间,形成油膜以减小(xiǎo)阀门启闭力矩,提高密封性和使用(yòng)寿命。其工作压力可(kě)达 64MPa,最高工作温度可(kě)达 325 度,最大口径可(kě)达 600mm。
常规硬密封旋塞阀,旋塞锥體(tǐ)的安装方式為(wèi)正装。為(wèi)了减少阀體(tǐ)和旋塞密封面的摩擦力,阀门一般采用(yòng)密封油脂润滑阀座的密封结构。从高压油咀注入的高压密封油,在旋塞周围形成高压密封环,即阀體(tǐ)和旋塞锥體(tǐ)密封面之间有(yǒu)一层油膜,既能(néng)封闭又(yòu)能(néng)润滑,启闭容易。
為(wèi)了进一步减少旋塞阀的启闭力拒,通常采用(yòng)减少旋塞直径的方法,故旋塞阀通常采用(yòng)矩形流道,此方法在减少旋塞阀启闭力矩的同时,增大了旋塞阀的流體(tǐ)阻力。
旋塞锥體(tǐ)密封部位堆焊 STL 合金材料或者采用(yòng)表面硬化技术,增强密封面的耐磨损和抗腐蚀能(néng)力,使用(yòng)寿命長(cháng)。
旋塞锥體(tǐ)的表面精磨至镜面,和阀體(tǐ)的密封面研磨,具有(yǒu)更低的启闭力矩。
為(wèi)了减少常规硬密封旋塞阀的力矩,常采用(yòng)压力平衡式旋塞阀。压力平衡式旋塞阀除具有(yǒu)常规油润滑旋塞阀的特点外,还有(yǒu)下列特点:
压力平衡式旋塞阀的旋塞锥體(tǐ)的安装方式為(wèi)倒装。旋塞锥體(tǐ)的上部有(yǒu)一止回阀。在阀门关闭时,由于旋塞锥體(tǐ)上下截面积差,注入的高压密封油使塞體(tǐ)受到向上的提升力,使塞體(tǐ)和阀门的密封面能(néng)更好的密封。
在阀门开启瞬间,阀體(tǐ)下腔的压力与管道的介质压力平衡,上腔的高压密封油使塞體(tǐ)受到向下的推力,而使旋塞锥體(tǐ)与阀體(tǐ)密封面间出现微小(xiǎo)间隙,旋转塞體(tǐ)时的力矩将有(yǒu)效减少。也可(kě)保护密封副。
在高温工况下,旋塞的热膨胀可(kě)通过其升降来吸收,避免密封副楔死。
油润滑硬密封旋塞阀,虽然采用(yòng)油润滑能(néng)适当减少启闭力矩,但却可(kě)能(néng)对介质形成污染。因此针对实际工况选择密封润滑油。
提升式旋塞阀有(yǒu)多(duō)种结构形式,提升式旋塞阀按密封面的材料分(fēn)為(wèi)软密封和硬密封两种。其基本原理(lǐ)时為(wèi)开启时使旋塞上升,旋塞再转动 90 度到阀门全开过程能(néng)减少与阀體(tǐ)密封面的摩擦力;关闭阀门时使旋塞转动 90 度至关闭位置后再下降与阀體(tǐ)密封面接触达到密封。
双密封提升式旋塞阀為(wèi)软密封结构。旋塞體(tǐ)為(wèi)三块板组合而成圆柱形塞體(tǐ),两侧的板上镶嵌橡胶密封面,中间為(wèi)圆柱形楔塞。
开启阀门时传动机构使旋塞上升,带动两侧板收拢,使组合塞體(tǐ)和阀门密封面脱离后,再带动塞體(tǐ)旋转 90 度到阀门全开位置。
关闭阀门时传动机构使组合塞體(tǐ)转动 90 度至关闭位置后,再推动塞體(tǐ)下降,两侧板与阀體(tǐ)底部接触后不再下移,中间楔塞继续下降,通过斜面的推动两侧板相进出口端移动,使侧板的软密封面与阀體(tǐ)密封面接触后受到压缩而达到密封。
双密封提升式旋塞阀具有(yǒu)双阻塞和排放功能(néng),阀门上设有(yǒu)压力平衡装置,以防系统异常升压,并能(néng)减少阀门启闭瞬间的阻力。由于密封圈被压缩后金属面相互接触,阀门具有(yǒu)防火功能(néng)。阀门的维护十分(fēn)方便,可(kě)在不把阀體(tǐ)从管線(xiàn)拆卸的情况下,通过拆卸阀體(tǐ)底部的端盖就能(néng)把两侧板从阀體(tǐ)中取出更换。因此也被广泛应用(yòng)于石油、天然气、冶金矿山(shān)、煤气工程、轻工纺织、船舶码头、食品以及环保水处理(lǐ)等各行业作调节、启闭管線(xiàn)流體(tǐ)之用(yòng)。
金属硬密封提升式旋塞阀两侧阀座密封面均可(kě)密封,阀门的使用(yòng)不受介质流向的限制。金属硬密封體(tǐ)提升式旋塞阀关闭时,可(kě)通过手轮和阀杆对阀座密封面加压,通过加大密封比压,可(kě)使旋塞阀具有(yǒu)更好的密封性能(néng)。阀座密封面凸起,便于密封面清洗,密封面不易积存结晶介质,或固體(tǐ)颗粒。固常用(yòng)于化工装置的高温场合。硬密封提升式旋塞阀的结构有(yǒu)多(duō)种,常见有(yǒu)两种:
A.手轮手柄式提升式旋塞阀,工作原理(lǐ)為(wèi):上升,使旋塞和阀门全打开。关闭时先转动手柄使旋塞转动 90 度至关闭位置,再转动传动装置手轮使旋塞下降达到密封。
阀门再启闭过程中旋塞与阀座相脱离,故阀门的启闭非常轻松,而且密封面在 开启或关闭过程中不易擦伤,阀门使用(yòng)寿命長(cháng)。但采用(yòng)手柄驱动力矩小(xiǎo),因此使用(yòng)阀门的公称尺寸通常不大。手轮手柄提升式旋塞阀结构紧凑,體(tǐ)积小(xiǎo),流體(tǐ)阻力小(xiǎo)。
B.机械十字架传动提升式旋塞阀,工作原理(lǐ)為(wèi):开启阀门时传动装置转动阀杆的螺纹使旋塞體(tǐ)上升。旋塞和阀體(tǐ)密封面脱离后再驱动旋塞转动 90 度到阀门全打开。关闭时传动装置使旋塞先转动 90 度至关闭位置后,旋塞不再转动,驱动力转动螺纹后使旋塞下降,与阀體(tǐ)密封面接触达到密封。
机械十字架传动机构可(kě)连接汽缸、電(diàn)动装置、液压系统等进行遠(yuǎn)程控制。
机械十字架传动提升式旋塞阀,解决了驱动装置输入力矩不足的限制,使阀门向大口径和高压力方向发展。
机械十字架传动提升式旋塞阀的旋塞通道与管道的直径一致,流體(tǐ)阻力小(xiǎo),方便清管。在石油、天然气長(cháng)输管線(xiàn)上的发展越来越大。
三通和四通式旋塞阀适用(yòng)于化工装置中,改变介质流动方向或进行介质分(fēn)配的场合。按照使用(yòng)工况的要求,可(kě)选择软密封衬套或软密封,硬密封提升式旋塞阀。