控制閥的新(xīn)型密封方法
控制閥是自動控制系統中非常重要的一(yī)個(gè)環節，猶如(rú)人(rén)的手和腳。控制閥調節流體(tǐ)流量，克服幹擾來(lái)保證被控變量達到給定的工藝指标。控制閥的閥部分(fēn)由閥的内件和閥體(tǐ)組成，閥的内件包括閥芯、閥杆、填料函和上(shàng)閥蓋等。上(shàng)閥蓋和填料函用于對閥杆密封和對閥杆進行導向，防止工藝介質沿控制閥門的閥杆這(zhè)個(gè)可動部件向外洩漏，它是閥體(tǐ)不可分(fēn)割的一(yī)部分(fēn)。
常規的上(shàng)閥蓋結構形式一(yī)般有四種：普通型、散熱片型、長頸型和波紋管密封型。材質一(yī)般有鑄鐵、鑄鋼和不鏽鋼，填料函一(yī)般為(wèi)聚四氟乙烯或柔性石墨。
典型的控制閥的閥蓋由與閥體(tǐ)相同的材料或等效的材料制成。閥蓋承受與閥體(tǐ)相同的溫度和腐蝕性影響，閥杆密封在經過幾百次的循環動作(zuò)之後，就(jiù)會磨損，在工程應用中，流體(tǐ)壓力也(yě)會導緻密封磨損；填料的選擇也(yě)是一(yī)個(gè)問題，填料選擇不當，控制閥的摩擦力增大而導緻控制閥死區增大或者很容易使閥杆密封失效。
因此，選擇控制閥，除了(le)閥體(tǐ)結構、材質、執行機構、口徑計算(suàn)外，還應根據控制流體(tǐ)的壓力、溫度、壓差、流體(tǐ)的性質，合理(lǐ)選擇上(shàng)閥蓋的結構形式和填料函，以防止流體(tǐ)沿着控制閥閥杆洩漏出來(lái)，即應充分(fēn)考慮閥杆密封的性能(néng)和使用壽命。這(zhè)在工程設計中顯得非常重要。
在強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝流體(tǐ)中，控制閥一(yī)般不采用普通型、散熱片型、長頸型上(shàng)閥蓋及密封結構形式，因為(wèi)此種結構形式的密封性能(néng)和使用壽命極為(wèi)有限。作(zuò)者曾在生(shēng)産現(xiàn)場(chǎng)做過相關(guān)實驗，采用304不鏽鋼直行程控制閥調節濃硝酸和濃硫酸混酸流量，使用聚四氟乙烯填料密封結構，不到一(yī)個(gè)月(yuè)(yuè)經過600次左右的全行程的控制閥閥杆的上(shàng)下(xià)運動，聚四氟乙烯填料密封即完全被破壞。在強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝條件下(xià)，一(yī)旦閥杆密封被破壞，強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝介質從控制閥閥杆中洩漏出來(lái)，會對周邊環境和人(rén)身(shēn)安全帶來(lái)嚴重的後果。
采用波紋管密封型形式是解決上(shàng)述問題的一(yī)個(gè)途徑。波紋管一(yī)般由不鏽鋼做成。這(zhè)種特殊的閥蓋結構保護控制閥的填料函避免和流體(tǐ)接觸，一(yī)旦波紋管破裂，在波紋管上(shàng)面的填料函結構會防止波紋管破裂失效時(shí)産生(shēng)的嚴重後果。在工程實際中，波紋管密封形式的選擇應充分(fēn)考慮波紋管密封的壓力的額定值會随溫度的增高而降低(dī)，流體(tǐ)中不能(néng)有固體(tǐ)的顆粒存在，及波紋管材料的最長循環動作(zuò)壽命等。在不鏽鋼不耐某些(xiē)工藝介質腐蝕的強腐蝕的場(chǎng)所，如(rú)工藝介質為(wèi)濕氯氣時(shí)，濕氯氣中含有的微量鹽酸會使不鏽鋼波紋管很快(kuài)被腐蝕，則控制閥閥杆不能(néng)采用波紋管密封的形式。
在這(zhè)種情況下(xià)，正确地選擇似乎是采用隔膜控制閥。隔膜控制閥采用了(le)耐腐蝕的襯裏和耐腐蝕隔膜，不用填料，可以完全避免腐蝕性介質向外洩漏，但(dàn)其流量特性不是很好(hǎo)(hǎo)，且受隔膜襯裏的限制，耐壓、耐溫性能(néng)較差，最緻命的是耐腐蝕隔膜片會由于上(shàng)下(xià)折疊而造成疲勞損壞，壽命很短，一(yī)旦耐腐蝕隔膜片破裂，強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝介質會同樣從裂口處洩漏出來(lái)，因此，隔膜控制閥的使用受到了(le)很大限制。
因此，在強腐蝕、易揮發、有毒有害的工藝條件下(xià)，尋找一(yī)種可靠、經濟和實用的控制閥上(shàng)閥蓋及密封結構形式是保證控制閥可靠工作(zuò)從而實現(xiàn)生(shēng)産過程自動控制的關(guān)鍵。
控制閥閥杆的新(xīn)型密封方法
硝化(huà)棉硝化(huà)工序即濃硝酸和濃硫酸混酸和棉纖維反應生(shēng)成硝化(huà)棉，控制濃硝酸和濃硫酸混酸流量和棉纖維量的比例是保證硝化(huà)棉産品質量的關(guān)鍵。在硝化(huà)棉硝化(huà)工序自控系統的改造中，我們設計了(le)一(yī)種新(xīn)型的閥杆密封方式，成功地解決了(le)調節濃硝酸和濃硫酸混酸流量控制閥的閥杆密封問題。法蘭球閥
在聚四氟乙烯填料密封的上(shàng)方，我們設計了(le)一(yī)個(gè)空腔，并且給這(zhè)個(gè)空腔中通入惰性氣體(tǐ)(如(rú)氮氣，也(yě)可以是空氣)，并且要求惰性氣體(tǐ)的壓力要稍高于管道中工藝介質的最高壓力。這(zhè)樣，控制閥在使用過程中，即使控制閥的聚四氟乙烯填料密封被破壞，由于氣體(tǐ)的壓力要稍高于管道中工藝介質的最高壓力，強腐蝕、易揮發、有毒有害的氣體(tǐ)也(yě)無法洩漏出來(lái)。為(wèi)保證空腔中氣體(tǐ)的壓力穩定，防止氣體(tǐ)沿閥杆上(shàng)下(xià)串氣，在空腔的下(xià)部，把聚四氟乙烯填料分(fēn)割為(wèi)上(shàng)下(xià)兩部分(fēn)，在中間(jiān)加一(yī)不鏽鋼隔墊，将氟橡膠O型密封圈嵌入不鏽鋼隔墊内，隔墊上(shàng)下(xià)用聚四氟乙烯填料将其夾緊。空腔上(shàng)部的閥蓋中也(yě)嵌入氟橡膠O型密封圈，用螺栓将閥蓋壓緊。一(yī)般來(lái)講，氟橡膠O型密封圈的使用壽命是比較長的，高達上(shàng)百萬次，隻要氟橡膠O型密封圈的密封不被破壞，空腔中惰性氣體(tǐ)壓力會始終高于管道中工藝介質的最高壓力，因此，這(zhè)種控制閥閥杆的密封結構形式是非常可靠的，也(yě)很經濟。
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