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超低溫閥門原理|標準|圖解|選型

時間:2015-08-28   來源:多儀閥門   點擊:
超低溫閥門原理|超低溫閥門標準|超低溫閥門選型

所謂低溫閥門,顧名思義就是適用于深冷的低溫工況中工作的閥門。在閥門行業里,趨向以-40℃的閥門都稱做低溫閥門。超低溫閥門一般用于液氦、液氫、液化天然氣以及空氣分離等低溫系統。使用介質為液氦、液氫、液化天然氣、液氮、液氧等低溫流體。低溫工況下,常規的金屬硬密封和非金屬軟密封都不能滿足密封的要求,為了保證低溫閥門能在低溫下安全可靠地運行,在低溫閥的設計和制造方面有一些特殊的考慮和要求。

超低溫閥門原理:
應用在超低溫工況下的閥門,介質溫度很低,金屬材料會發生低溫冷脆現象,強度和硬度大幅提高,塑性和韌性大幅降低,這一個會直接影響閥門的性能和安全。如果采用普通的閥門,低溫會使閥門填料函里面的填料凍住,不能起到密封作用。如此說來,閥門需要加長的就是從閥蓋上密封座到填料函底部的長度了,有了充分的隔離空間和散熱距離,閥體內的低溫介質就不至于把填料凍死。如圖所示,標注175mm的部位即為加長的部分。
 
在超低溫的工況下,閥桿和閥體,只能采用填料函或者波紋管結構。波紋管使用限制較多,一般采用的是填料函密封的結構,填料函密封結構加工簡單,維修方便,但是在<-40℃的情況下,其密封效果得不到保證,因此超低溫閥門都是使填料函盡量遠離物料,并選擇具有低溫特性的填料。
低溫閥門原理圖
 
超低溫閥門選型:
 
閥體:溫度高于-100℃時可選用鐵素體不銹鋼,溫度低于-100℃時選用奧氏體不銹鋼,低壓和小口徑閥門可選用銅合金或鋁合金。

閥桿:采用奧氏體不銹耐酸鋼制造,需經過適當的熱處理,以提高抗拉強度,同時必須鍍硬鉻(鍍層厚度0.04~0.06mm),或進行滲氮處理,以提高表面硬度。
 
墊片:使用溫度高于-196℃,低溫最高使用壓力為3MPa時,可采用長纖維自石棉制成的石棉橡膠板;使用溫度高于-196℃,低溫最高使用壓力為5MPa時,可采用不銹鋼帶石棉纏繞式墊片、不銹鋼帶聚四氟乙烯纏繞式墊片或不銹鋼帶膨脹石墨纏繞式墊片。
 
緊固件:溫度高于-100℃時,螺栓材料采用Ni、Cr-Mo等合金鋼,需經適當的熱處理,以防止螺紋咬傷;溫度低子-100℃時,螺栓材料可采用奧氏體不銹鋼。螺母材料一般采用Mo鋼或Ni鋼,同時螺紋表而涂二硫化鑰。
 
超低溫閥門設計標準:

1、設計:API6D、JB/T7749
2、閥門常規檢查和試驗:按API598標準。
3、閥門低溫檢查和試驗:按JB/T7749。
4、驅動方式:手動、傘齒輪傳動及電動驅動裝置。
5、閥座形式:閥座采用焊接結構,密封面堆焊鈷基硬質合金,保證閥門的密封性能。
6、閘板采用彈性結構,在進壓端設計卸壓孔。
7、單向密封的閥門閥體上標有流向標志。
8、低溫球閥、閘閥、截止閥采用長頸結構,以保護填料。
低溫閥門抗溫測試

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