旋塞閥工作原理,用途,優(yōu)點(diǎn),安裝與維護(hù),分類
一、旋塞閥概述：
旋塞閥是關(guān)閉件或柱塞形的旋轉(zhuǎn)閥，通過(guò)旋轉(zhuǎn)90度使閥塞上的通道口與閥體上的通道口相同或分開，實(shí)現(xiàn)開啟或關(guān)閉的一種閥門。旋塞閥的閥塞的形狀可成圓柱形或圓錐形。在圓柱形閥塞中，通道一般成矩形；而在錐形閥塞中，通道成梯形。這些形狀使旋塞閥的結(jié)構(gòu)變得輕巧，但同時(shí)也產(chǎn)生了一定的損失。旋塞閥適于作為切斷和接通介質(zhì)以及分流適用，但是依據(jù)適用的性質(zhì)和密封面的耐沖蝕性，有時(shí)也可用于節(jié)流。由于旋塞閥密封面之間運(yùn)動(dòng)帶有擦拭作用，而在全開時(shí)可完全防止與流動(dòng)介質(zhì)的接觸，故它通常也能用于帶懸浮顆粒的介質(zhì)。旋塞閥的另一個(gè)重要特性時(shí)它易于適應(yīng)多通道結(jié)構(gòu)，以致一個(gè)閥可以獲得兩個(gè)、三個(gè)，甚至四個(gè)不同的流道。這樣可以簡(jiǎn)化管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、減少閥門用量以及設(shè)備中需要的一些連接配件。
二、旋塞閥用途：
旋塞閥廣泛地應(yīng)用于油田開采、輸送和精練設(shè)備中，同時(shí)也廣泛用于石油化工、化工、煤氣、天然氣、液化石油氣、暖通行業(yè)以及一般工業(yè)中。
三、旋塞閥主要優(yōu)點(diǎn)：
適用于經(jīng)常操作，啟閉迅速、輕便。
流體阻力小。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相對(duì)體積小，重量輕，便于維修。密封性能好不受安裝方向的限制，介質(zhì)的流向可任意。
無(wú)振動(dòng)，噪聲小。
四、旋塞閥安裝與維護(hù)應(yīng)注意事項(xiàng)
要留有閥柄旋轉(zhuǎn)的位置
不能用作節(jié)流。
帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的球閥應(yīng)直立安裝。
幾種常用的旋塞閥
一、軟密封旋塞閥
軟密封旋塞閥常用于腐蝕性、劇毒及高危害介質(zhì)等苛刻環(huán)境，嚴(yán)格禁泄漏的場(chǎng)合，以及閥門材料不會(huì)對(duì)介質(zhì)形成污染的場(chǎng)合。閥體可根據(jù)工作介質(zhì)選用碳鋼、合金鋼及不銹鋼材料。
A. 可根據(jù)使用溫度和工作介質(zhì)采用自潤(rùn)滑材料襯套，潤(rùn)滑好，在整個(gè)工作過(guò)程中密封副摩擦系數(shù)小，塞體運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，使用壽命長(zhǎng)。
B. 閥體進(jìn)出口端窗口設(shè)計(jì)及雙道溝槽密封環(huán)結(jié)構(gòu)，旋塞在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，其密封副間的密封比壓在逐漸變化，直至到達(dá)全開或全關(guān)位置時(shí)，產(chǎn)生足夠的密封比壓，密封副達(dá)到零泄漏。
C. 雙道溝槽密封環(huán)既可以使襯套穩(wěn)固在閥體內(nèi)不產(chǎn)生位移，又可吸收由于溫差變化引起襯套產(chǎn)生的微量變形，同時(shí)襯套與旋塞之間產(chǎn)生有力的摩擦，具有自動(dòng)清潔作用，提高了密封面的使用壽命。
D. 柱塞頂部獨(dú)特的反唇式密封設(shè)計(jì)，采用一個(gè)軟密封材料膜片和金屬膜片與調(diào)整墊片組合既可以調(diào)整密封面間的密封比壓，使塞子轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，又可以保證進(jìn)，出口端和中法蘭連接端的密封。
E. 適合用于高沖刷性的氣固。液固相介質(zhì)。如PVC、尿素、本酐、燒堿生產(chǎn)裝置中，或?qū)ν庑孤┮蟾呓橘|(zhì)，如HF等。
F. 介質(zhì)可雙向流動(dòng)，安裝方向不受限制，實(shí)現(xiàn)在線維修，使用更方便
G. 獨(dú)特的設(shè)計(jì)可防止靜電，安全防火，使用安全。
二、油潤(rùn)滑硬密封旋塞閥
油潤(rùn)滑硬密封旋塞閥可分為常規(guī)油潤(rùn)滑旋塞閥和壓力平衡式旋塞閥。特制的潤(rùn)滑脂從塞體頂部注入閥體錐孔與塞體之間，形成油膜以減小閥門啟閉力矩，提高密封性和使用壽命。其工作壓力可達(dá)64MPa，高工作溫度可達(dá)325度，大口徑可達(dá)600mm。
1、常規(guī)油潤(rùn)滑旋塞閥
A. 常規(guī)硬密封旋塞閥，旋塞錐體的安裝方式為正裝。為了減少閥體和旋塞密封面的摩擦力，閥門一般采用密封油脂潤(rùn)滑閥座的密封結(jié)構(gòu)。從高壓油咀注入的高壓密封油，在旋塞周圍形成高壓密封環(huán)，即閥體和旋塞錐體密封面之間有一層油膜，既能封閉又能潤(rùn)滑，啟閉容易。
B. 為了進(jìn)一步減少旋塞閥的啟閉力拒，通常采用減少旋塞直徑的方法，故旋塞閥通常采用矩形流道，此方法在減少旋塞閥啟閉力矩的同時(shí)，增大了旋塞閥的流體阻力
C. 旋塞錐體密封部位堆焊STL合金材料或者采用表面硬化技術(shù)，增強(qiáng)密封面的耐磨損和抗腐蝕能力，使用壽命長(zhǎng)
D. 旋塞錐體的表面精磨至鏡面，和閥體的密封面研磨，具有更低的啟閉力矩。
2、壓力平衡式旋塞閥
為了減少常規(guī)硬密封旋塞閥的力矩，常采用壓力平衡式旋塞閥。壓力平衡式旋塞閥除具有常規(guī)油潤(rùn)滑旋塞閥的特點(diǎn)外，還有下列特點(diǎn)：
A. 壓力平衡式旋塞閥的旋塞錐體的安裝方式為倒裝。旋塞錐體的上部有一止回閥。
在閥門關(guān)閉時(shí)，由于旋塞錐體上下截面積差，注入的高壓密封油使塞體受到向上的提升力，使塞體和閥門的密封面能更好的密封。
B. 在閥門開啟瞬間，閥體下腔的壓力與管道的介質(zhì)壓力平衡，上腔的高壓密封油使塞體受到向下的推力，而使旋塞錐體與閥體密封面間出現(xiàn)微小間隙，旋轉(zhuǎn)塞體時(shí)的力矩將有效減少。也可保護(hù)密封副。
C. 在高溫工況下，旋塞的熱膨脹可通過(guò)其升降來(lái)吸收，避免密封副楔死。
油潤(rùn)滑硬密封旋塞閥，雖然采用油潤(rùn)滑能適當(dāng)減少啟閉力矩，但卻可能對(duì)介質(zhì)形成污染。因此針對(duì)實(shí)際工況選擇密封潤(rùn)滑油。
三、提升式旋塞閥
提升式旋塞閥有多種結(jié)構(gòu)形式，提升式旋塞閥按密封面的材料分為軟密封和硬密封兩種。其基本原理時(shí)為開啟時(shí)使旋塞上升，旋塞再轉(zhuǎn)動(dòng)90度到閥門全開過(guò)程能減少與閥體密封面的摩擦力；關(guān)閉閥門時(shí)使旋塞轉(zhuǎn)動(dòng)90度至關(guān)閉位置后再下降與閥體密封面接觸達(dá)到密封。
1、雙密封提升式旋塞閥
雙密封提升式旋塞閥為軟密封結(jié)構(gòu)。旋塞體為三塊板組合而成圓柱形塞體，兩側(cè)的板上鑲嵌橡膠密封面，中間為圓柱形楔塞。
開啟閥門時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使旋塞上升，帶動(dòng)兩側(cè)板收攏，使組合塞體和閥門密封面脫離后，再帶動(dòng)塞體旋轉(zhuǎn)90度到閥門全開位置。
關(guān)閉閥門時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使組合塞體轉(zhuǎn)動(dòng)90度至關(guān)閉位置后，再推動(dòng)塞體下降，兩側(cè)板與閥體底部接觸后不再下移，中間楔塞繼續(xù)下降，通過(guò)斜面的推動(dòng)兩側(cè)板相進(jìn)出口端移動(dòng)，使側(cè)板的軟密封面與閥體密封面接觸后受到壓縮而達(dá)到密封。
雙密封提升式旋塞閥具有雙阻塞和排放功能，閥門上設(shè)有壓力平衡裝置，以防系統(tǒng)異常升壓，并能減少閥門啟閉瞬間的阻力。由于密封圈被壓縮后金屬面相互接觸，閥門具有防火功能。閥門的維護(hù)十分方便，可在不把閥體從管線拆卸的情況下，通過(guò)拆卸閥體底部的端蓋就能把兩側(cè)板從閥體中取出更換。因此也被廣泛應(yīng)用于石油、天然氣、冶金礦山、煤氣工程、輕工紡織、船舶碼頭、食品以及環(huán)保水處理等各行業(yè)作調(diào)節(jié)、啟閉管線流體之用。
2、硬密封提升式旋塞閥
金屬硬密封提升式旋塞閥兩側(cè)閥座密封面均可密封，閥門的使用不受介質(zhì)流向的限制。金屬硬密封體提升式旋塞閥關(guān)閉時(shí)，可通過(guò)手輪和閥桿對(duì)閥座密封面加壓，通過(guò)加大密封比壓，可使旋塞閥具有更好的密封性能。閥座密封面凸起，便于密封面清洗，密封面不易積存結(jié)晶介質(zhì)，或固體顆粒。固常用于化工裝置的高溫場(chǎng)合。硬密封提升式旋塞閥的結(jié)構(gòu)有多種，常見有兩種。
A. 手輪手柄式提升式旋塞閥，工作原理為：上升，使旋塞和閥門全打開。關(guān)閉時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使旋塞轉(zhuǎn)動(dòng)90度至關(guān)閉位置，再轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)裝置手輪使旋塞下降達(dá)到密封。
閥門再啟閉過(guò)程中旋塞與閥座相脫離，故閥門的啟閉非常輕松，而且密封面在開啟或關(guān)閉過(guò)程中不易擦傷，閥門使用壽命長(zhǎng)。但采用手柄驅(qū)動(dòng)力矩小，因此使用閥門的公稱尺寸通常不大。手輪手柄提升式旋塞閥結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，流體阻力小。
B. 機(jī)械十字架傳動(dòng)提升式旋塞閥，工作原理為：開啟閥門時(shí)傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿的螺紋使旋塞體上升。旋塞和閥體密封面脫離后再驅(qū)動(dòng)旋塞轉(zhuǎn)動(dòng)90度到閥門全打開。關(guān)閉時(shí)傳動(dòng)裝置使旋塞先轉(zhuǎn)動(dòng)90度至關(guān)閉位置后，旋塞不再轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋后使旋塞下降，與閥體密封面接觸達(dá)到密封。
機(jī)械十字架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可連接汽缸、電動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
機(jī)械十字架傳動(dòng)提升式旋塞閥，解決了驅(qū)動(dòng)裝置輸入力矩不足的限制，使閥門向大口徑和高壓力方向發(fā)展。
機(jī)械十字架傳動(dòng)提升式旋塞閥的旋塞通道與管道的直徑一致，流體阻力小，方便清管。在石油、天然氣長(zhǎng)輸管線上的發(fā)展越來(lái)越大。
四、三通和四通式旋塞閥
三通和四通式旋塞閥適用于滬工裝置中，改變介質(zhì)流動(dòng)方向或進(jìn)行介質(zhì)分配的場(chǎng)合。按照使用工況的要求，可選擇軟密封襯套或軟密封，硬密封提升式旋塞閥。
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