現(xiàn)如今高溫蝶閥的應(yīng)用廣泛，但是對于高溫蝶閥的設(shè)備需求相信各位了解的卻并不算多。雖然高溫蝶閥名稱中帶有高溫，但是卻并不是無上限的耐高溫。
為了滿足高溫需求，必須滿足以下要求：
1、閥體材料
閥門設(shè)計執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為ASMEB16134。按該標(biāo)準(zhǔn)中的壓力-溫度表計算得到的閥門常溫下的壓力等級數(shù),就是設(shè)計基準(zhǔn),并以此來計算最小壁厚。在設(shè)計過程中,閥體材料也選ASMEB16134標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料,并且材料的適用溫度高于閥門工況最高溫度。經(jīng)過查閱了大量國內(nèi)外類似工況的閥門設(shè)備材料使用情況,結(jié)合對高溫材料的使用經(jīng)驗,選擇了性價比較高的304H作為閥體材料。此材料可減小蠕變對材料的影響。
2、閥桿材料
根據(jù)高溫強(qiáng)度估算,奧氏體鋼在704℃的高溫工況下,強(qiáng)度降低6415%以上,如果采用加大閥桿直徑提高其強(qiáng)度的方法,則超出閥門結(jié)構(gòu)要求,因此奧氏體鋼不適宜做閥桿材料。lnconelX-750在704℃的高溫工況時,強(qiáng)度降低4113%,但強(qiáng)度值還很大。根據(jù)屈服強(qiáng)度,并考慮持久強(qiáng)度計算得到的閥桿直徑,符合閥門結(jié)構(gòu)要求,因此閥桿材料選用lnconelX-750。
3、閥體最小壁厚計算是為了保證閥門的壓力邊界完整。最小壁厚采用規(guī)則法計算,計算標(biāo)準(zhǔn)按ASMEB16134,在選擇壓力-溫度額定值時,有2種磅級選擇法。一種是選擇標(biāo)準(zhǔn)磅級,計算得到的最小壁厚比較大,比較安全。另一種是選擇特殊磅級,計算得到的最小壁厚比標(biāo)準(zhǔn)磅級小,但無損檢測要求較嚴(yán)。根據(jù)高溫工況的設(shè)計經(jīng)驗,選擇了這二種磅級的組合形式,即在計算最小壁厚的壓力-溫度額定值時,選用標(biāo)準(zhǔn)磅級,而閥體的無損檢測要求按特殊磅級。閥門泄漏率要求為最大流量的0167%,當(dāng)泄漏超標(biāo)就會引起系統(tǒng)煙機(jī)不能正常停車,從而造成重大事故。普通煙氣蝶閥閥體通道內(nèi)沒有閥座,閥瓣僅起調(diào)節(jié)煙氣介質(zhì)流量的作用,不起密封作用。根據(jù)性能要求,大口徑高溫蝶閥設(shè)有閥瓣和閥座密封副,對閥門的流通性能、密封可靠性和啟閉力矩3個方面進(jìn)行了設(shè)計研究。首先按常規(guī)蝶閥設(shè)計了密封副,此形式密封可靠,雖然閥瓣旋轉(zhuǎn)中心與密封面存在偏心力矩,使啟閉力矩增大,但經(jīng)過計算,力矩也在可以接受的范圍之內(nèi)。此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是流通性能差,不能滿足全開截面積的設(shè)計要求。經(jīng)過反復(fù)設(shè)計、修改和計算,完成了對開式閥座密封副設(shè)計,該閥座是2個半圓閥座,它們前后錯開與閥瓣呈對稱式分布,使得閥瓣能夠設(shè)計成對稱式流線型結(jié)構(gòu),使閥門具有良好的流通性能,從而滿足了全開截面積要求和全開Cv值要求。由于閥瓣結(jié)構(gòu)對稱,所以啟閉力矩較小。雖然其密封面某一處可能有泄漏現(xiàn)象,但只要合理控制閥瓣和閥座的尺寸精度、形位公差和二者之間的裝配誤差,就能有效控制泄漏率在合格范圍之內(nèi)。
4、高溫填料填料選用柔性石墨。其在空氣中氧化溫度為450℃,并在此溫度下每24h后質(zhì)量減輕1%。溫度越高,質(zhì)量減輕得越多,氧化現(xiàn)象越嚴(yán)重。柔性石墨填料最高使用溫度為650℃,且僅用于非氧化介質(zhì)。考慮到填料在填料函內(nèi)處于壓緊密封狀態(tài),只有一部分與空氣接觸,有資料介紹處于這種狀態(tài)的填料使用溫度可達(dá)816℃。
高溫蝶閥的研制,主要是解決閥體主體材料的選用、蝶閥密封副結(jié)構(gòu)及閥桿密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計等問題,并通過試驗選取了超高溫填料,為石化行業(yè)催化裂化裝置系統(tǒng)用閥門的設(shè)計和制造。
