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氟塑料衬里蝶阀的结构特点及应用

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随着现代石油化工工业的快速发展,在特殊工况中使用的一些介质具有极强的腐蚀性,即使是不锈钢阀门及衬橡胶、搪瓷的阀门也已不能满足需要。若采用哈氏合金、蒙乃尔合金或20号合金等作为阀门材料,由于其中含有大量的Ni、Cr、Ti、Mo、Nb和Pt等稀有金属,其资源有限,价格贵。根据现代科学技术成果,氟塑料分子结构中有氟碳键及其屏蔽效应,具有优良的耐腐蚀性、耐高(低)温性、不粘附性和电绝缘性,几乎能抵制所有化学介质 (包括氢氟酸、浓硫酸和王水)的腐蚀。利用氟塑料的可塑性加工原理,将氟塑料衬于普通的钢铁外壳体内,以隔绝钢铁金属与强腐蚀性介质的直接接触,既解决了氟塑料强度低和不能承受高压力的问题,又解决了钢铁材料不耐腐蚀的问题。氟塑料衬里阀门具有优良的耐热性和耐寒性,具有优良的电绝缘性和优异的化学稳定性,可耐各种强酸、强碱和强氧化剂的腐蚀, 低摩擦性和自润滑性非常好, 可长期在- 195~200℃范围内使用。

氟塑料衬里蝶阀的结构特点

氟塑料衬里蝶阀的关闭件为一圆盘形蝶板,在阀体内绕固定轴旋转来开启、关闭和调节流体通道的阀门称之为蝶阀。在蝶阀的过流面上衬一层氟塑料,用来隔绝介质与金属壳体的接触,这样的阀门便称为氟塑料衬里蝶阀。
 
氟塑料衬里蝶阀是近期发展最快的阀门品种,具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省、安装尺寸小、开关迅速、90°往复回转、驱动力矩小等特点。 用于截断、接通、调节管路中的腐蚀性介质,具有良好的流体控制特性和关闭密封性能。蝶板的流线型设计,使流体阻力变小,是一种节能型产品。

(1) 氟塑料衬里蝶阀性能参数

氟塑料衬里蝶阀可用于截断腐蚀性介质,也可用于调节流量。多用于低压和中、大口径的阀门。氟塑料衬里蝶阀参数如下:
公称压力 PN2. 5?16 公称尺寸DiV50?1200 工作温度<150°C 适用介质强酸、强碱类

(2) 氟塑料衬里蝶阀结构形式

氟塑料衬里蝶阀结构形式主要是中线密封式,由于受衬里工艺的限制,偏心氟塑料衬里蝶阀的研发较难。中线密封蝶阀为整个蝶板与阀座在360°圆周内同心,具有双向密封性能,流量可自由调节。大部分中线蝶阀是过盈密封式,即在阀体的阀座上镶氟塑料衬圈,并在氟塑料背面衬橡胶,增加回弹性。

镶圈是可以更换的,方便维修。根据使用要求,蝶板可以是奥氏体不锈钢材料,也可以将氟塑料包覆在碳钢蝶板上。

中线密封蝶阀由于是过盈强制性密封形式,因此适用压力有限,通常在<PN10的工况条件下使用, 随着公称尺寸的增大,适用压力减小。

氟塑料衬里蝶阀的法兰面也是对管道法兰的密封面,如果在安装这种阀门时,在两法兰面之间再加一个氟塑料垫片,会影响管道阀门的密封性能,因此, 不必多此一举。

氟塑料衬里蝶阀的结构长度和总体高度较小,开启和关闭速度快,在完全幵启时,具有较小的流体阻力,当开启到大约15°?70°之间时,又能进行灵敏的流量控制,蝶阀的结构原理最适合于制作大口径阀门。

在下列工况条件下,推荐选用氟塑料衬里蝶阀:

  • 要求节流、调节控制流量;
  • 要求阀门结构长度短的场合;
  • 要求启闭速度快的场合;
  • 压差较小的场合。

在双位调节、缩口的通道、低噪声、有气穴和汽化现象,向大气少量渗漏,可以选用氟塑料衬里蝶阀。

早年出现的蝶阀大都采用天然橡胶阀座密封,尽管有非常优异的密封性能,但适用温度压力较低,一般在70°C左右,不超过R/V10。后来合成橡胶的出现并应用在蝶阀上,使适用温度提高到120°C左右,适用压力也相应提高到1. 6MPa。特别是耐蚀性能、耐磨损性能有较大提高,直到今天在给排水工业中还被 广泛使用。随着化学工业的快速发展,氟塑料的出现,使蝶阀的性能有了进一步提高,采用PTFE材料制造的蝶阀阀座,使蝶阀的适用温度提高到了180°C,适用压力也有较大提高,而且能耐强酸、强 碱及化学溶剂的腐蚀。

(3) 氟塑料衬里蝶阀的特点

  • 与同规格、同压力等级的其他阀门比较,氟塑料衬里蝶阀结构长度短、尺寸小、重量轻、结构简单。
  • 启闭迅速、操作简便,可作快速启闭阀门用。
  • 具有良好的流量调节功能和关闭密封性,零泄漏。使用寿命长,能作调节阀使用。
  • 适合作大口径阀门,在大型防腐蚀工业管道上被广泛采用。
  • 氟塑料衬里蝶阀中较为优异的阀体结构是对夹式阀体,它可夹装于两管道法兰之间。这种结构的一个重要优点是,拉紧两个相配法兰的螺栓承受了由管道张力引起的全部张应力,并使对夹式阀体受到压缩。内部介质压力所产生的张应力使这一压缩应力得 到缓和。而法兰式阀体除必须承受管道张力所产生的全部张应力外,还要增加内部管道压力所产生的张应力。由于这一情况,再加上大部分金属具有承受压缩负荷要比承受张力负荷的极限大一倍的特性,故推荐使用对夹式阀体。

(4) 氟塑料衬里蝶阀典型结构

氟塑料衬里蝶阀主要由阀体、带杆蝶板、氟塑料阀座圈及传动装置等组成。为了衬里工艺方便易行和保证产品质量,承压件采用精密铸造,大尺寸蝶阀的阀体和蝶板可采用钢板焊接,并符合相关标准的要求。