蝶閥的結(jié)構(gòu)及工作原理
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,蝶閥的使用已從低壓供水?dāng)U展到溫度高于538℃,低到-184℃的介質(zhì),壓力也從低到高,廣泛用于空分、化工、冶金、污水處理等領(lǐng)域。而且口徑越來越大,性能要求更高,使用壽命要求更長。當(dāng)前,國內(nèi)外生產(chǎn)的蝶閥大多數(shù)為橡膠密封和塑料密封,容易磨損和老化,達(dá)不到設(shè)備連續(xù)運(yùn)行周期。
水泵以空分為例來說明一下,當(dāng)今以深冷分離原理為主的空分設(shè)備,其流程都采用分子篩預(yù)凈化流程,工作壓力為0.5~0.9MPa,介質(zhì)溫度的變化范圍在10~200℃,其切換閥使用溫差大,口徑大,切換頻繁,閥門橡膠密封圈容易磨損和老化,而且更換也比較困難。接下來由水泵廠為大家說一說蝶閥的結(jié)構(gòu)及工作原理有哪些。
一、杠桿式啟閉結(jié)構(gòu) 當(dāng)?shù)y關(guān)閉時(shí),主軸與杠桿用錐銷緊固,繞O點(diǎn)按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),杠桿用帶孔銷帶動(dòng)蝶板AB,由壓縮彈簧推動(dòng)蝶板固定在杠桿的支點(diǎn)N上,隨主軸杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)迳隙薆與閥體密封面全部接觸而達(dá)到密封。開啟過程正好相反。
在啟閉過程中,密封副間相對滑動(dòng)很小,減小相對磨損。在關(guān)閉狀態(tài)為軸向壓力密封,改變傳統(tǒng)的外力擠壓密封。
二、連桿增力式執(zhí)行機(jī)構(gòu) 活塞在氣源壓力的作用下向右移動(dòng),活塞桿帶動(dòng)力臂于箱體內(nèi)滑動(dòng),連桿牽動(dòng)搖桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),輸出扭矩。
而連桿與搖桿長度(h)相同,均等于箱體槽心至輸出中心的距離。箱體槽壁承受側(cè)向推力F,分力P牽動(dòng)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)力的分析可知: P=Q/cosα α=sin-1(1-sinβ) M扭=Phcos(90-α-β)=Qhsin(α+β)/cos(α+β) 由上式可知,β角減小,α角增大,M扭值隨之增加。
當(dāng)β=0°、α=90°時(shí)(蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài)),驅(qū)動(dòng)裝置輸出最大扭矩,而在啟閉過程中的扭矩較小。此特性在曲線上恰好包容了蝶閥操作扭矩曲線,滿足蝶閥在關(guān)閉或開啟狀態(tài)時(shí)所需的密封力矩。
三、平面密封結(jié)構(gòu) 過去的氣動(dòng)蝶閥密封副一般采用球面密封,密封壓力是徑向擠壓作用力,其密封過盈量不能任意調(diào)整,密封性能取決于密封材料的過盈量,因此,設(shè)計(jì)中選擇密封材料及其過盈量就顯得十分重要。在工作中,特別是在分子篩預(yù)凈化流程中,切換閥工作在10~200℃范圍內(nèi),采用橡膠密封圈時(shí),橡膠的線性膨脹系數(shù)很大,受溫度變化影響大,過盈量很難準(zhǔn)確確定。
如果過盈量大,不但增大摩擦力,而且時(shí)常出現(xiàn)“啃邊”和“翻舌”現(xiàn)象,使密封失效,過盈量小則出現(xiàn)泄漏。
即使過盈量選擇合理,而這種閥門切換頻繁,經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后還會(huì)因磨損而失效。假如采用非橡膠密封材料,據(jù)目前資料所知,它們的彈性變形很小,徑向密封過盈很難控制,制造相當(dāng)復(fù)雜,成本很高。
同時(shí)對橡膠密封材料來說,溫度的不斷變化,使橡膠密封圈因溫度疲勞破壞而造成過早老化,對于大型空分設(shè)備配備的大口徑氣動(dòng)蝶閥,更換密封圈就十分困難。
新型密封氣動(dòng)蝶閥則采用金屬平面密封結(jié)構(gòu),閥瓣作為非易損件采用不銹鋼堆焊硬質(zhì)合金,閥座密封環(huán)采用銅基合金或不銹鋼堆焊代鈷合金,它們具有很強(qiáng)的耐腐蝕和耐磨性,使用溫度范圍大,在-40~300℃之間可以長期使用,因此,使用壽命比橡膠密封大得多。 由于閥板的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用杠桿形式,當(dāng)閥板關(guān)閉后,閥板與閥座成為平面接觸密封,其后杠桿相當(dāng)于凸輪機(jī)構(gòu),如果主軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn),那么閥板向前繼續(xù)平移達(dá)到力的平衡,有工作介質(zhì)壓力時(shí),還能實(shí)現(xiàn)自密封,保證了密封可靠性。
當(dāng)整個(gè)密封面磨損后,還具有自動(dòng)補(bǔ)償密封磨損量的特性,從而延長了使用壽命。 由于該閥門采用合理的結(jié)構(gòu),其使用性能比國內(nèi)其它閥門好,已經(jīng)能夠取代國外同類產(chǎn)品。
從制造工藝上減輕離心泵的震動(dòng)
1、同軸度應(yīng)到達(dá)請求有不少離心泵的振蕩或毛病是由于同軸度失調(diào)所導(dǎo)致的,同軸度包括泵的一切反轉(zhuǎn)部件,如泵軸、軸承座、聯(lián)軸器、葉輪、泵殼及軸承精度等,這些都需要按設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注的精度加工檢查來保證。
2、精細(xì)地制作葉輪和泵軸泵軸的表面光亮度要高,尤其是密封和油封部位。泵軸的熱處理質(zhì)量應(yīng)到達(dá)請求,高轉(zhuǎn)速泵更應(yīng)嚴(yán)格請求。葉輪的過流面應(yīng)盡可能光亮,原料散布應(yīng)均勻,型線應(yīng)精確。
低價(jià)水泵所帶來的安全隱患
在日益激烈的市場競爭中,力推“低價(jià)產(chǎn)品”企業(yè)總是企圖以低價(jià)占得市場,水泵企業(yè)也不例外。業(yè)內(nèi)人士向本刊透露,有些水泵廠家主要在以下4個(gè)方面降低成本:
一、省掉研發(fā)成本,全靠仿制。如前所述,研發(fā)成本占某進(jìn)口一線品牌總成本中占有相當(dāng)大的比例,可見,省掉這項(xiàng)成本是低價(jià)水泵降低成本的主要手段之一。
二、偷工減料。在選擇電機(jī)、排氣閥或者塑膠墊圈時(shí),采用次品或干脆省掉某種配件。這都會(huì)對水泵的成本帶來直接影響。
三、缺乏管理體系。有的低價(jià)水泵企業(yè)缺乏管理。把管理成本壓低,這樣也可以節(jié)省一部分成本。
四、作坊式生產(chǎn)。有的低價(jià)水泵屬于家庭作坊式生產(chǎn),機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)程度不高,這樣可以省掉設(shè)備成本。盡管低價(jià)水泵滿足了“低價(jià)”需求,但低價(jià)水泵帶來的4大隱患卻不容忽視: 一是能耗高。
有些水泵的電機(jī)功率只有60瓦,全年運(yùn)行電費(fèi)只有三四百元。
但有些水泵全年運(yùn)行電費(fèi)卻高達(dá)上千元。 二是故障多。
作為壁掛爐內(nèi)置核心零部件,水泵一旦發(fā)生故障,壁掛爐將停止工作或者將導(dǎo)致壁掛爐噪音過大。低價(jià)水泵還容易出現(xiàn)長時(shí)間不用就卡死等故障。 三是壽命短。
有些水泵可連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)7萬小時(shí)以上或15年以上,而低價(jià)水泵則可能故障不斷、不停維修,使用壽命只有5年左右。 四是安全隱患。
低價(jià)水泵很可能因?yàn)榻?jīng)常出現(xiàn)各種故障給系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患,進(jìn)而給用戶造成損失。
那么,該如何判斷一款水泵品質(zhì)的好壞呢?判斷水泵品質(zhì)需要借助專業(yè)力量 與某些產(chǎn)品比較容易從外觀判斷質(zhì)量好壞不同,業(yè)內(nèi)人士透露,需要借助專業(yè)檢測設(shè)備和專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)才能判斷一款水泵質(zhì)量的好壞,而普通公司或終端用戶很難僅從外觀判斷一款水泵質(zhì)量的好壞。
因此,水泵建議,供暖公司或終端用戶選擇水泵時(shí)盡量選擇知名品牌,這些品牌的水泵質(zhì)量更有保障。 此外,據(jù)該業(yè)內(nèi)人士介紹,在歐洲,24千瓦的壁掛爐通常配置5米揚(yáng)程的水泵,30千瓦左右的壁掛爐通常配置6米揚(yáng)程的水泵,36千瓦~40千瓦的壁掛爐通常配置7米揚(yáng)程的水泵。
但在國內(nèi),個(gè)別品牌20千瓦的壁掛爐居然配置了6米揚(yáng)程的水泵!斑@樣高配,售后少了,但能耗等問題卻被忽視了”。所以,業(yè)內(nèi)人士呼吁供暖行業(yè)應(yīng)規(guī)范設(shè)計(jì)和安裝工作。