高温调节与控制是自控执行中的难题,高温和超高温的切断难度更大。这一难题的主要 表现是高温膨胀产生卡阻及切断问题。因此,高温和超高温控制一直是国内外厂家及设计院 关注的重点。 | |
一、 应注意的几个问题 | |
从设计、选型和使用的角度看,应注意以下几个问题: | |
(1)阀体及阀内件材料的选择问题 | |
用于450℃以上的环境中的调节阀,在设计和选用时必须考虑温度、压力条件对材料机械 强度的影响,如在锅炉给水系统和过热旁路系统高温条件下,常规阀体及阀内件材料是不适 用的(例如O 形圈、四氟材料、弹性材料和标准垫片等)。因此,必须选用更加耐用的材料。 一般材料可使用的最高温度为500℃左右。对于高于 538℃的场合,阀体通常采用铬-钼钢。对 于最高温度达1035℃左右的场合,通常选用SUS310S型不锈钢,而且材料含碳量必须控制在 0.04 ~0.08%之间。对于更高的温度,建议采用内衬非金属耐热材料(可用于1200℃的高温场合) 或特殊的耐高温高强度合金(如发动机燃烧室用耐高温高强度合金,可直接用于 1000℃高温 场合)。 | |
(2)热膨胀,冷收缩的影响 | |
高温阀与常温阀的结构及阀内件有很大的差异,如导向间隙、阀板转动间隙、轴承方式 等。除了从设计、制造方面控制外,从阀型结构的选择上来减少热膨胀、冷收缩的影响的方 式更为可取。实践证明挡板式蝶阀是一种非常好的高温阀,挡板与阀体内腔间的间隙为3~6 mm,可彻底解决阀板与阀体内腔高温中卡阻的问题,并可达到较高的切断性能(5×10-4)。 |
对于介质温度高于400℃的场合普通的定位导向 结构是不可靠的。此时应采用外部轴承结构来保证 阀板的定位与支撑,这样可以避免内部高温对导向 结构的影响。 华林公司发明的“日”字型专利定位系统,该 系统可起到非常好的定位、支撑和保护作用,能保 证阀板在纵向的准确定位,避免阀板因重力而下垂 造成的堵卡。同时,由于定位系统承受了阀板、阀 杆的重力,从而减轻了执行机构负载,减轻了外部 轴承负载,避免了常规蝶阀水平安装使用时易出现 的单边卡阻现象,可垂直安装。 (4)填料的耐温性能 |
二、典型高温调节阀 | |
(1)普通高温合金蝶阀 | |
普通蝶阀是结构简单、同口径重量最轻的蝶阀,并且易于锻造成型,可节约大量贵重的 耐高温合金。普通型高温合金蝶阀只可用于泄漏要求不高的场合,应用中还应注意阀体与阀 板之间应留有足够的间隙,避免高温条件下因材料热膨胀造成的卡阻。同时,应采用适当的 定位措施(如华林“日”字型定位系统),以保证阀板的有效定位,避免阀板下垂、偏移, 造成单边卡死或咬死。 | |
(2)高温合金挡板蝶阀 | |
挡板蝶阀是针对调节阀在高温条件下易出现的主要问题而研发的新型高温调节阀,具有 结构简单,易于锻造成型,密封性好,不易卡阻等优点,还可大量节约贵重的耐高温合金。 其密封方式为平面档板(阀板)落于阀体凸台(一体化)之上,形成圆线密封面,从而达到 很好的密封效果。该产品阀体与阀板间不存在间隙配合问题,如果同时使用华林“日”字型 定位系统则可以更有效的保证阀板位置,减轻执行机构负荷,避免出现单边卡阻或咬死现象。 (3)高温导热油专用球阀 采用弹性层压特种复合石墨阀座与柔性石墨填料的 高温导热油专用球阀,可有效地解决导热油工艺要求切 断好、调节好,填料受导热油影响小(常规伸长型阀盖 与散热片没有意义)、密封好的要求,是性能优异的中 高温切断型调节阀,可应用于500℃以下场合。 (4)耐高温非金属内夹层超高温蝶阀 采用耐超高温合金材料为结构体,耐高温非金属材 料为内衬,做到阀体内外有别,从而保证了阀体的强度。 中空或耐超高温合金材料阀板配以循环或冷却手段可保 证阀板在1200℃左右良好工作,同时采用华林专利技术 的“日”字型定位系统更能有效地保证阀板的定位,减 轻执行机构负荷,避免卡阻、咬死和对内衬非金属材料 的破坏。 |
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