电动调节高温蝶阀
时间：2014-05-18 阅读：55
电动调节高温蝶阀用途：
高温阀-电动调节高温蝶阀，是我公司的产品，广泛用于建材、冶金、矿山、电力等工作生产过中用于自动控制或远程控制管路中的流量。
特点：
高温阀-结构简单，动作灵敏，流通量大，易于维护，工作性能可靠，内衬特制耐高温材料不，外端有滚动轴承及润滑系统。
工作原理：
高温阀-电动执行器能工巧匠通过曲柄、带动阀轴、蝶板旋转、达到调介质流量的目的。高温蝶阀用于催化裂化装置能量烟气回收系统, 装置的正常操作温度680 ℃, 允许zui高连续使用温度720 ℃, zui高超温800 ℃, 输送含有催化剂颗粒的再生烟气介质。由于介质对阀门冲刷强烈, 为防止阀体壁厚因冲刷减薄而失效, 阀体内大面积堆焊硬质合金, 阀体极易产生变形和开裂,堆焊难度较大。因为系统温度较高, 金属材料在高温中机械性能急剧下降, 阀门应选用耐高温材料。为防止阀门泄漏超标, 引起系统烟机不能正常停车, 从而造成重大事故, 对阀门密封结构及其零件的加工精度要求较高。高温蝶阀阀体由钢板和锻件法兰焊接而成。阀杆为整体锻件结构, 由外部轴承座支撑,并通过二端销连接带动阀瓣转动。2 个半圆阀座前后错开, 与阀瓣呈对称式分布, 结合对称式流线形结构的阀瓣, 使阀门具有良好的流通性能。3 组填料密封, 外加密封剂和吹扫二道辅助密封组成了高可靠性阀杆填料密封系统
为了满足高温的要求，必需要满足以下几方面的要求：
1、阀体材料
阀门设计执行标准为ASMEB16134 。按该标准中的压力- 温度表计算得到的阀门常温下的压力等级数, 就是设计基准, 并以此来计算zui小壁厚。在设计过程中, 阀体材料也选ASME B16134 标准规定的材料, 并且材料的适用温度高于阀门工况zui高温度。经过查阅了大量国内外类似工况的阀门设备材料使用情况, 结合对高温材料的使用经验, 选择了性价比较高的304H 作为阀体材料。此材料可减小蠕变对材料的影响。
2、阀杆材料
根据高温蝶阀强度估算, 奥氏体钢在704 ℃的高温工况下, 强度降低6415 %以上, 如果采用加大阀杆直径提高其强度的方法, 则超出阀门结构要求, 因此奥氏体钢不适宜做阀杆材料。lnconel X - 750 在704 ℃的高温工况时, 强度降低4113 % , 但强度值还很大（表1） 。根据屈服强度,并考虑持久强度计算得到的阀杆直径, 符合阀门结构要求, 因此阀杆材料选用lnconel X - 750 。
3、阀体zui小壁厚计算是为了保证阀门的压力边界完整。zui小壁厚采用规则法计算, 计算标准按 ASME B16134 , 在选择压力- 温度额定值时, 有2种磅级选择法。一种是选择标准磅级, 计算得到的zui小壁厚比较大, 比较安全。另一种是选择特殊磅级, 计算得到的zui小壁厚比标准磅级小, 但无损检测要求较严。根据高温工况的设计经验, 选择了这二种磅级的组合形式, 即在计算zui小壁厚的压力-温度额定值时, 选用标准磅级, 而阀体的无损检测要求按特殊磅级。 阀门泄漏率要求为zui大流量的0167 % , 当泄漏超标就会引起系统烟机不能正常停车, 从而造成重大事故。普通烟气蝶阀阀体通道内没有阀座, 阀瓣仅起调节烟气介质流量的作用, 不起密封作用（图2） 。根据性能要求, 大口径高温蝶阀设有阀瓣和阀座密封副, 对阀门的流通性能、密封可靠性和启闭力矩3 个方面进行了设计研究。首先按常规蝶阀设计了密封副（图3） , 此形式密封可靠, 虽然阀瓣旋转中心与密封面存在偏心力矩, 使启闭力矩增大, 但经过计算, 力矩也在可以接受的范围之内。此结构的缺点是流通性能差, 不能满足全开截面积的设计要求。经过反复设计、修改和计算, 完成了对开式阀座密封副设计（图4） , 该阀座是2个半圆阀座, 它们前后错开与阀瓣呈对称式分布,使得阀瓣能够设计成对称式流线形结构, 使阀门具有良好的流通性能, 从而满足了全开截面积要求和全开Cv 值要求。由于阀瓣结构对称, 所以启闭力矩较小。虽然其密封面某一处可能有泄漏现象, 但只要合理控制阀瓣和阀座的尺寸精度、形位公差和二者之间的装配误差, 就能有效控制泄漏率在合格范围之内。
4、高温填料填料选用柔性石墨。其在空气中氧化温度为450 ℃, 并在此温度下每24h 后质量减轻1 %。温度越高, 质量减轻得越多, 氧化现象越严重。柔性石墨填料zui高使用温度为650 ℃, 且仅用于非氧化介质。考虑到填料在填料函内处于压紧密封状态,只有一部分与空气接触, 有资料介绍处于这种状态的填料使用温度可达816 ℃。
高温蝶阀的研制, 主要是解决阀体主体材料的选用、蝶阀密封副结构及阀杆密封结 构的设计等问题, 并通过试验选取了超高温填料,为石化行业催化裂化装置系统用阀门的设计和制造。
性能参数和主要零件材料
技术参数和性能参数 | 主要零件材料 | ||||||
公称通径 | 公称压力 | 适用温度 | 适用介质 | 阀体 | 阀板 | 阀杆 | 填料 |
DN200～ DN1800
| 0.25MPa | ≤1350℃
| SO2、SO3 及其他高温 气体 | 20 号钢板 内衬复合 耐火材料 | XD-4 高 温合金
| XD-4 高 温合金
| 柔性石墨+因 科镍尔 |
结构简图
高温阀-主要性能参数：
| 公称压力 | 0.01MPa | |
| 壳体试验压力 | 0.015MPa | |
| 适用温度 | 450～650℃，650～1000℃ | |
| 适用介质 | 含尘气体 | |
| 泄漏率 | ＜1.5% | |
| 阀门启闭速度 | DKJ | 25秒/90° |
| DMR | 35.7秒/90° | |
| 输入信息（直流） | Ⅱ型0-10mAⅢ型4-20mA | |
| 输出通道 | 3个 | |
| 输入电阻 | Ⅱ型200ΩⅢ型250Ω | |
| 电源电压 | DKJ | 单相220V/50Hz |
| DMR | 三相380V/50Hz | |
| 介质流速 | ≤25m/s | |
高温阀-主要外形及连接尺寸：
（1）GDZL-0.0MnA外形见图1，连接尺寸见表1
（2）GDZL-0.1MnB外形见图2，连接尺寸见表2
（3）GDZL-0.1MnD外形见图3，连接尺寸见表3
1、阀轴 2、密封垫 3、衬里件 4、阀体 5、蝶板 6、支架 7、电动执行器 8、油杯
DN | D1 | D | B | B1 | L1 | L2 | L | H | B | N-d | 执行器 | 转矩（Nm） | 重量（Kg） |
150 | 450 | 500 | 160 | 245 | 360 | 600 | 1381 | 350 | 10 | 8-φ14 | DKJ2100 | 100 | 220 |
200 | 505 | 550 | 385 | 625 | 1431 | 12 | 310 | ||||||
250 | 560 | 605 | 410 | 650 | 1481 | 12-φ18 | 420 | ||||||
300 | 605 | 650 | 180 | 300 | 505 | 765 | 1781 | 390 | DKJ3100 | 250 | 520 | ||
35 | 660 | 705 | 535 | 795 | 1841 | 650 | |||||||
400 | 705 | 755 | 200 | 560 | 820 | 1891 | 16-φ18 | 804 | |||||
450 | 765 | 805 | 585 | 845 | 1941 | 1038 | |||||||
500 | 805 | 853 | 220 | 365 | 610 | 890 | 2086 | 486 | 14 | 20-φ18 | DKJ4100 | 600 | 1287 |
600 | 955 | 1005 | 660 | 940 | 2186 | 1586 | |||||||
700 | 1045 | 1100 | 240 | 710 | 990 | 2286 | 1894 | ||||||
800 | 1145 | 1200 | 420 | 760 | 1060 | 2570 | 570 | 24-φ18 | DKJ5100 | 1600 | 2281 | ||
900 | 1245 | 1300 | 260 | 810 | 1110 | 2670 | 2573 | ||||||
1000 | 1350 | 1405 | 860 | 1160 | 2770 | 16 | 28-φ24 | 2870 | |||||
1100 | 1450 | 1510 | 910 | 1210 | 2870 | 2995 | |||||||
1200 | 1732 | 1792 | 280 | 450 | 960 | 1280 | 3070 | 594 | 32-φ24 | DKJ6100A | 2500 | 3147 | |
1300 | 1830 | 1890 | 1010 | 1330 | 3170 | 3470 | |||||||
1400 | 1930 | 1990 | 300 | 1060 | 1380 | 3270 | 36-φ24 | 3673 | |||||
1500 | 2030 | 2090 | 1110 | 1430 | 3370 | 3875 | |||||||
1600 | 2130 | 2195 | 320 | 1160 | 1480 | 3470 | 22 | 40-φ24 | 4072 | ||||
1700 | 2230 | 2295 | 1210 | 1530 | 3570 | 4270 | |||||||
1800 | 2330 | 2395 | 340 | 480 | 1260 | 1600 | 3725 | 670 | 44-φ24 | DKJ6100 | 4000 | 4481 | |
1900 | 2430 | 2500 | 1310 | 1650 | 3825 | 4705 | |||||||
2000 | 2535 | 2600 | 360 | 1360 | 1700 | 3925 | 48-φ24 | 5050 | |||||
2100 | 2630 | 2700 | 1410 | 1750 | 4025 | 5300 | |||||||
2200 | 2740 | 2810 | 380 | 580 | 1460 | 1820 | 4282 | 833 | 24 | 52-φ27 | DKJ7100 | 6000 | 5605 |
2300 | 2840 | 2910 | 1510 | 1870 | 4382 | 5912 | |||||||
2400 | 2950 | 3020 | 400 | 1560 | 1920 | 4482 | 6204 | ||||||
2500 | 3060 | 3130 | 1610 | 1970 | 4582 | 6512 |
故障及排除方法
序号 | 故 障 | 原 因 | 排除方法 |
1 | 电机起不动 | 1. 电源线脱开
2. 控制线路故障
3. 行程或力矩控制机构失灵 | 1. 检查电源线
2. 排除线路故障
3. 排除行程或力矩控制机构故障 |
2 | 输出轴旋向不符合规定 | 电源相序接反 | 调换任意两电源线 |
3 | 电机过热 | 1. 连续工作时间太长
2. 一相线断开 | 1. 停止运行，使电机冷却
2. 检查电源线 |
4 | 运行中电机停转 | 1. 阀门有故障
2. 电动装置过载，力矩控制机构动作 | 1. 检查阀门
2. 增大整定转矩 |
5 | 阀门到位后电机不停转或灯不亮 | 1. 行程或力矩控制机构有故障
2. 行程控制机构调整不当 | 1. 检查行程或力矩控制机构
2. 重新调整行程控制机构 |
6 | 远方无阀位信号 | 1. 电位器齿轮紧定螺钉松动
2. 远传电位器故障 | 1. 拧紧电位器齿轮紧定螺钉
2. 检查更换电位器 |
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