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高溫閥門填料結(jié)構(gòu)外漏分析
在高溫工況下,如選用石墨盤根密封結(jié)構(gòu),很容易出現(xiàn)外漏情況。經(jīng)分析原因如下:
石墨盤根裝入填料函內(nèi),通過填料壓蓋上緊固螺栓松緊來施加對填料的軸向壓力。由于填料具有一定程度的可塑性,受軸向壓力后產(chǎn)生徑向壓力和微變形,內(nèi)孔與閥桿緊密貼合,但是這種貼合上下不是均勻的。通過填料壓力分布和填料密封力分布可知,填料函中上部填料和下部填料受介質(zhì)壓力是不均勻的。直接導致兩部分填料塑性變形不一致,容易出現(xiàn)填料與閥桿的局部密封過度或者密封不足,同時靠近壓蓋處受的徑向壓緊力大,所帶來的填料與閥桿的摩擦力也大,在此處閥桿和填料容易出現(xiàn)磨損。
在高溫情況下,溫度越高,石墨盤根膨脹越大,摩擦力也隨之加大,高溫所帶來的散熱不及時,加速了閥桿和填料的磨損率,這也是高溫閥門填料容易出現(xiàn)外漏的主要原因。
高溫閥門填料結(jié)構(gòu)的改進設(shè)計
高溫工況下的閥門填料出現(xiàn)外漏的情況,高溫填料一般選擇膨脹石墨盤根為主。膨脹石墨填料的自潤滑性和膨脹性好、回彈系數(shù)高,但缺點是易碎、抗剪切力差,一般安裝在填料函的中間部分,防止膨脹石墨填料受到填料壓蓋和底部壓墊的擠壓而損壞;增強型石墨盤根因含有鎳絲等,結(jié)實抗擠壓,故可以安裝在頂部和底部。
雖然利用膨脹石墨和增強型石墨盤組合解決部分高溫下填料外漏的情況。但是對于閥門動作比較頻繁的工況,石墨盤根磨損率比較高,使用一段時間后需要人工緊填料函上的緊固螺栓,對于人工和排查都帶來了比較大的問題。基于上述問題的考慮,我司結(jié)合國內(nèi)外文獻以及經(jīng)驗的積累近年來研制一種補償性的閥門填料結(jié)構(gòu),特別針對高溫低壓、以及高溫高壓的不同工況,針對性的開發(fā)不同的高溫填料結(jié)構(gòu),一舉解決了閥門在高溫工況下容易外漏的情況。
高溫調(diào)節(jié)閥采用閥板和三次風管底部擋墻配合來加以控制三次風用量,其具體方法是在三次風管底部約25%處砌筑一耐火磚擋墻。
由于擋墻的設(shè)置,閥門正常工作時插入深度僅為總長30%左右,閥板受到的沖刷磨損大大降低,下部磨損后閥板可放下一部分繼續(xù)使用,在一定程度上延長了閥板的使用壽命。
由于三次風管下端設(shè)置擋墻,閥板高度尺寸減小,在體積和重量上減少約10%,降低了起重鏈的受力,閥板制作成本稍有降低。擋墻為耐火磚砌筑,耐火磚本身具有抗高溫、抗剝落的性能。
但是該結(jié)構(gòu)中,三次風管內(nèi)的流體方向在遇到閥板和擋墻后發(fā)生急速改變,系統(tǒng)阻力變大,同時在擋墻前后兩側(cè)也加速了閥板底部的沖刷。大量沉積熟料顆粒,致使檢修人員進出很不方便,也存在安全隱患,嚴重時必須清灰,增大了檢修工作量。