一、客戶現狀和工藝要求:
對于一些特殊設備的工藝要求,有些物料需要使用直接蒸汽加熱,同時需要通過手動調節閥門開度來控制流量,而且往往開關也很頻繁,目前大部分客戶均采用普通手動截止閥做調節流量使用,因調節頻率較高,并且閥門經常在小開度下運行(閥門只是部分打開),導致這些工況的截止閥往往比較容易出現內漏、關閉不嚴、壽命很短的問題,有時甚至使用不到一個月即內漏。
二、常見的這種工況位置有:
1、糧油行業預處理、浸出車間的如下工況和精煉車間的脫臭塔前因為使用直接蒸汽的管道上,需要手動調節流量:
A、DT噴射蒸汽MCV-209;
B、汽提塔噴射蒸汽;
C、冷石蠟油抽出泵;
D、石蠟油解析噴射蒸汽;
E、DT旋轉閥直接蒸汽;
F、蒸煮罐直接蒸汽;
2、飼料行業的制粒機和膨化機調質器的直接蒸汽入口。
3、其他行業
三、原因分析:
蒸汽是一種高溫、高壓、高流速的特殊流體,特別容易在氣液兩相轉換時,容易產生閃蒸、空化、汽蝕的現象,而這種現象最大的危害是對內密封面造成嚴重的沖蝕。而上述設備的截止閥因工藝的要求,常常在小開度下頻繁調節,蒸汽用量時大時小,在流速變化較大的情況下,危害的程度成倍增加,從而對閥門內密封面也是成倍的破壞,進而導致閥瓣和閥座內密封面在很短時間內,就會產生內漏、關不緊的狀況。
四、解決方案:
針對這些需調節蒸汽流量的工況,如受經濟性和工藝要求等限制,不能采用自動控制閥來解決時,可選用手動的可調式波紋管截止閥來解決,原因分析如下:
1、從外密封結構分析:波紋管密封,不銹鋼波紋管圍在閥桿四周,解決了普通填料密封截止閥因為石墨填料磨損而泄漏的問題。
2、從閥瓣結構來分析:等百分比曲面弧型結構有兩個好處:
A、用在上述四種工藝上,在調節閥門的流量時(也就是調節閥門的開度),相對比普通平面密封的截止閥,調節的精度和可掌控性高很多。---操作容易、精度高。
B、完全切斷時閥門采用平面密封,確保長時間零泄漏,壽命更長。因為當高速蒸汽流經節流口時,蒸汽會沿著等百分比曲面的切線方向流動,而不是直接沖擊到完全切斷時的密封面。這種結構就巧妙地保護了密封面免受蒸汽“空化、沖蝕、汽蝕”所產生的危害及帶來的嚴重破壞。當閥門需要完全切斷介質時,因為平面密封面完好無損,因此可以保證更長久的零泄漏。不像普通平面密封的截止閥,整個密封面暴露在蒸汽的沖擊方向上,正面接受汽流的沖蝕,因此密封面很快就會被破壞,當閥門需要完全關閉時,就會產生嚴重的內漏、關不緊、壽命短等問題。---關閉嚴密,壽命長。
3、從閥座結構來分析:合理的閥瓣結構能減少60%汽流沖蝕的損壞外,閥座的工藝處理也需要非常的優秀。而一般國內截止閥,采用本體閥座,即直接在閥體內加工一個臺階,粗糙的密封面、碳鋼的本體材質,都很容易被沖蝕或腐蝕掉,也容易產生焊接缺陷或加工精度不高的現象,導致容易出現內漏、關不緊、壽命短的問題。而Way’s波紋管截止閥采用冷壓嵌入的獨立閥座,可以使閥座在數控車床上單獨加工,避免由閥體鑄造或堆焊產生的密封面含氣孔、沙眼、夾砂等嚴重影響密封性能的缺陷。
4、從選用材質和加工工藝來分析:閥瓣和閥座表面堆焊了耐沖蝕、高硬度、耐磨損的司太立(Stellite)硬質合金,并研磨成鏡面。閥瓣和閥座均可在數控機床上單獨的精密加工,以確保其平面度、同軸度、光潔度及與閥體的配合精度。