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真空負(fù)壓破壞閥設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)方案

  • 發(fā)布日期:2022/10/28      瀏覽次數(shù):608
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    真空負(fù)壓破壞閥設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)方案

    真空破壞閥又稱真空破壞器,現(xiàn)有的真空破壞閥分為氣壓式、電動(dòng)式和機(jī)械式三大類氣壓式真空破壞閥由于需要專門的氣源和直流設(shè)備已逐步淘汰,電動(dòng)式真空破壞閥由于需要同水泵通電及斷電一旦出現(xiàn)非事故的停電,此閥就能自動(dòng)馬上打開,破壞虹吸截?cái)嗨鞣乐顾鞯构鄷?huì)產(chǎn)生主機(jī)葉輪飛揚(yáng)的事件,由于還設(shè)有手動(dòng)開閥、關(guān)閥的裝置人工操作方便、安全系數(shù)大。但由于此閥耗電且一旦其電路發(fā)生故障即失效所以也沒有得到市場(chǎng)的認(rèn)可。普通吸排氣閥也具有在系統(tǒng)形成真空時(shí)開啟往系統(tǒng)加氣功能但其往往在系統(tǒng)正壓作用下越關(guān)越嚴(yán)致使開閥力增大。在系統(tǒng)形成真空時(shí)不能迅速開啟導(dǎo)致系統(tǒng)因真空壓力而損壞。因此需對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)一種在系統(tǒng)形成真空時(shí)可迅速開啟閥座向系統(tǒng)加氣的真空破壞閥。

    真空破壞閥.jpg

    真空破壞閥包括閥體,閥體上端設(shè)有進(jìn)氣口閥體下端設(shè)有出氣口,在閥體內(nèi)裝設(shè)有相互配合閥座和閥瓣其特征在于:閥瓣通過(guò)閥瓣臂與閥體連接,閥體通過(guò)連接臂連接有重錘閥瓣臂和連接臂具有共同的支點(diǎn),支點(diǎn)設(shè)置在閥體上閥瓣通過(guò)閥瓣臂與設(shè)置在閥體上的閥軸固定連接,閥軸與閥體旋轉(zhuǎn)連接、閥軸通過(guò)連接臂與重錘固定連接。閥瓣通過(guò)閥瓣臂與設(shè)置在閥體上的閥軸旋轉(zhuǎn)連接、閥瓣臂通過(guò)連接臂與重錘固定連接。在正常情況下重錘的重力力矩與閥體的內(nèi)部壓力作用大于閥瓣重力的作用閥瓣在閥座上保持關(guān)閉狀態(tài);而且還具有自密封功能,即閥體內(nèi)部壓力越大閥瓣的關(guān)閉越嚴(yán)。當(dāng)系統(tǒng)停泵或緊急事故如停電時(shí)管線中的水流在自身動(dòng)能、勢(shì)能以及管線高程作用下流動(dòng),在管線拐點(diǎn)位置因流速不均形成管線負(fù)壓。當(dāng)管道或閥體內(nèi)部里的壓力降低到某一點(diǎn)時(shí)閥瓣上的大氣壓力會(huì)打破了杠桿上的力矩平衡則閥瓣會(huì)旋轉(zhuǎn)打開,大氣隨之通過(guò)閥體的進(jìn)氣口進(jìn)入閥體內(nèi)部彌補(bǔ)真空以確保系統(tǒng)免受真空壓力的損害。當(dāng)閥體內(nèi)部壓力恢復(fù)正常后閥瓣又在重錘的重力作用下自動(dòng)關(guān)閉。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)合理是一種在系統(tǒng)內(nèi)形成真空時(shí)可迅速開啟閥座向系統(tǒng)加氣的真空破壞閥。

    真空破壞閥是水輪機(jī)上經(jīng)常用到的補(bǔ)氣部件主要用于主軸中心孔補(bǔ)氣和轉(zhuǎn)輪上腔的補(bǔ)氣真空破壞閥應(yīng)用于主軸中心孔補(bǔ)氣。當(dāng)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)由于緊急事故關(guān)閉時(shí)由于水流的慣性和轉(zhuǎn)輪的水泵作用轉(zhuǎn)輪室會(huì)產(chǎn)生較高真空引起尾水反沖產(chǎn)生很大的沖擊力或出現(xiàn)抬機(jī)現(xiàn)象,真空破壞閥在此時(shí)補(bǔ)入空氣破壞真空。減少有害的沖擊力或抬機(jī)現(xiàn)象對(duì)機(jī)組起到很好的保護(hù)作用。在正常工況也通過(guò)主軸中心孔對(duì)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行補(bǔ)氣保證轉(zhuǎn)輪的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。


    1、真空負(fù)壓破壞閥設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)方案設(shè)計(jì)原理

    真空破壞閥是單向補(bǔ)氣閥依靠壓縮彈簧預(yù)緊來(lái)關(guān)閉閥門并輔以橡膠密封條進(jìn)行密封。當(dāng)內(nèi)腔達(dá)到一定真空度產(chǎn)生真空負(fù)壓力,推動(dòng)閥門逐漸打開進(jìn)行補(bǔ)氣。閥門的恢復(fù)依靠彈簧推力。

    真空破壞閥適用的介質(zhì)溫度如下:

      1、不銹鋼的一般工作溫度≤150℃,壓力范圍0.6-2.5MPA,超過(guò)此規(guī)定訂貨時(shí)要說(shuō)明。

      2、使用介質(zhì)如顆粒、油品、紙漿、二氧化碳?xì)?不銹鋼材質(zhì)可使用溫度-60℃-232℃)。

      3、使用介質(zhì)如水、丙酮、酒精、氨、碳酸鋇、苯(WCB材質(zhì)的溫度使用-29℃-425℃)。

      4、嚴(yán)禁使用含氟離子液體(如HF等),不銹鋼放料閥也不能用強(qiáng)堿及磷酸(溫度小于150℃,濃度>30%)。

      上述就是小編為大家準(zhǔn)備的資料,希望能夠幫助到您。

    真空安全閥1.jpg


    2、真空負(fù)壓破壞閥設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)方案設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)

    設(shè)計(jì)真空破壞閥需要考慮以下幾點(diǎn):

    (1)補(bǔ)氣量要滿足需要根據(jù)計(jì)算得出機(jī)組需要的補(bǔ)氣量,根據(jù)空氣平均流速,計(jì)算出通流面積選擇相應(yīng)的閥口直徑;其次是設(shè)計(jì)補(bǔ)氣閥行程,保證開度的時(shí)候,滿足需要的補(bǔ)氣量。

    (2)補(bǔ)氣閥閥體的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度問(wèn)題設(shè)計(jì)的各部件必須滿足狀況的剛強(qiáng)度要求。

    (3)彈簧的選擇計(jì)算、彈簧的彈性剛度直接決定真空破壞閥是否滿足設(shè)計(jì)要求。

    真空負(fù)壓安全閥(真空破壞閥)技術(shù)參數(shù):

    工作溫度200℃
    適用介質(zhì)TFA72W-10P適用于硝酸類介質(zhì)
    TFA72W-10R適用于醋酸類介質(zhì)

    真空負(fù)壓安全閥(真空破壞閥)主要材料表:

    NO.零件名稱SFA72W-P材料SFA72W-R材料
    1閥體ZG1Cr18Ni9TiZG1Cr18Ni12Mo2Ti
    2閥座1Cr18Ni9TiZG1Cr18Ni12Mo2Ti
    3調(diào)節(jié)圈1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni12Mo2Ti
    4閥蓋ZG1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti
    5閥桿1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni12Mo2Ti
    6彈簧50CrVA50CrVA包覆氟塑料

    DZKP真空破壞閥02.jpg

    3、真空負(fù)壓破壞閥設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)方案改進(jìn)前存在的問(wèn)題

    現(xiàn)在真空破壞閥的應(yīng)用越來(lái)越普遍幾乎所有的混流水輪機(jī)都設(shè)有中心孔補(bǔ)氣裝置,孫氣裝置必須有真空破壞閥(空氣閥)。新機(jī)組對(duì)于真空破壞閥的要求也越來(lái)越高以前設(shè)計(jì)使用過(guò)的真空破壞閥已經(jīng)不能滿足要求。以前的真空破壞閥結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單實(shí)用但存在很多的問(wèn)題具體有以下幾點(diǎn):

    (1)密封效果不好經(jīng)常漏水。密封處雖然也設(shè)有橡膠密封,但采用簡(jiǎn)狀橡膠密封,密封時(shí)容易造成漏水。

    (2)閥門動(dòng)作頻繁彈簧很容易損壞。由于經(jīng)常需要補(bǔ)氣,真空破壞閥開關(guān)頻繁,彈簧振動(dòng)和磨損大,彈簧易疲勞,致使彈簧使用壽命縮短需要經(jīng)常更換。

    (3)閥軸導(dǎo)向瓦為單支點(diǎn),閥門動(dòng)作擺動(dòng)大。閥門導(dǎo)向軸瓦在中問(wèn),閥門關(guān)閉時(shí)受氣流和水流的影響,會(huì)有側(cè)向力產(chǎn)生偏磨損壞軸瓦。

    (4)簧的材質(zhì)問(wèn)題。過(guò)去彈簧使用的普通的彈簧鋼絲剛性好但韌性不足,而閥門需要頻繁動(dòng)作,選用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼絲比較合適會(huì)更加耐用。

    DZKP真空破壞閥05.jpg


    4、真空負(fù)壓破壞閥設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)方案改進(jìn)的方案

    當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)壓時(shí),通過(guò)大氣壓跟系統(tǒng)壓力的壓差作用在密封件上,推動(dòng)閥門密封件,打開密封面把外界大氣引入系統(tǒng),讓系統(tǒng)壓強(qiáng)升高破壞負(fù)壓,直到密封件重新下墜密封,外界大氣不再進(jìn)入系統(tǒng)。在系統(tǒng)正壓時(shí)候,工作介質(zhì)進(jìn)入密封件上部,向下壓緊密封件,系統(tǒng)壓力越大,密封越緊,保證正壓時(shí)滴水不漏??吹竭@里您應(yīng)該明白了為什么真空破壞閥必須豎直向上安裝,因?yàn)槿绻桨惭b的話,正壓的時(shí)候密封件不能在自重的作用下密封住密封面,就會(huì)從吸氣口漏水,如果倒置安裝就更糟糕了,正壓的時(shí)候反而在密封件自重作用下打開吸氣口,相當(dāng)于正壓的時(shí)候是常開狀態(tài),更加密封不住了。 

    在全開或全閉時(shí),球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,介質(zhì)通過(guò)時(shí),不會(huì)引起閥門密封面的侵蝕。適用范圍廣,通徑從小到幾毫米,大到幾米,從高真空至高壓力都可應(yīng)用。球旋轉(zhuǎn)90度時(shí),在進(jìn)、出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)球面,不銹鋼放料閥從而截?cái)嗔鲃?dòng)。

    DZKP真空破壞閥.jpg


    真空負(fù)壓破壞閥設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)方案新機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn):

    (1)改變密封形式。將原密封結(jié)構(gòu)改為斜面橡膠密封,在金屬斜面鋪焊不銹鋼,提高了橡膠密封的封水效果延長(zhǎng)橡膠密封的使用壽命。

    (2)增加閥軸上部導(dǎo)向瓦。在彈簧外罩上端增加導(dǎo)向瓦,避免導(dǎo)向瓦發(fā)生偏磨,使閥軸垂直動(dòng)作更準(zhǔn)確,保證密封接觸位置準(zhǔn)確,減小側(cè)偏漏水。

    (3)增加彈簧保護(hù)措施。將可拆卸的彈簧密封罩密封,并注滿機(jī)油,使彈簧與潮濕空氣隔絕。同時(shí)機(jī)油在彈簧頻繁運(yùn)作時(shí)還能起到很好的緩沖作用,減緩彈簧的疲勞延長(zhǎng)其使用壽命。

    綜上所述針對(duì)舊結(jié)構(gòu)的不利結(jié)構(gòu),合理地進(jìn)行改進(jìn),整體結(jié)構(gòu)并沒有復(fù)雜,但結(jié)構(gòu)更合理和有效使其真正發(fā)揮應(yīng)有的作用。真空破壞閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)后得到不斷發(fā)展。設(shè)計(jì)制造直徑可達(dá)到400mm,結(jié)構(gòu)雖小作用很大。改進(jìn)后的真空破壞閥密封效果得到提高運(yùn)作平穩(wěn)已經(jīng)在各種直徑的新機(jī)組上應(yīng)用效果良好。