新型耐高溫襯耐火泥電動蝶閥

                                上海申弘閥門有限公司

之前介紹高壓管路氮氣減壓閥組協調工作，現在介紹新型耐高溫襯耐火泥電動蝶閥介紹了連桿蝶閥的結構特點、工作原理及主要性能指標，并深入分析了不同結構連桿蝶閥的優缺點及連桿蝶閥的發展方向。電動高溫蝶閥系在引進*技術，結合國內制造工藝開發而成的新一代電動高溫蝶閥。電動高溫蝶閥廣泛地應用于冶金、建材、化工、電站、玻璃等行業中的高溫氣體管道中，作為高溫氣體介質流時調節或切斷裝置，電動高溫蝶閥可與各種執行器配套使用組成不同性能設備。電動高溫蝶閥中的閥體、閥板采用耐熱鋼材料制作而成。電動高溫蝶閥具有耐高溫、體積小、轉動靈活、使用壽命長、操作維護方便等特點。

0 新型耐高溫襯耐火泥電動蝶閥概述 

連桿蝶閥是蝶閥的一種結構形式， 主要應用于冶煉高爐熱風爐系統和預熱爐系統， 作為煙道閥、煤氣切斷閥、煤氣燃燒閥、助燃空氣切斷閥、冷風閥等使用， 在系統中起切斷作用。 

1 結構形式 

連桿蝶閥主要由驅動裝置、閥體、主軸、桿系、閥板、軸端密封件、軸端支撐件等零部件組成如圖1連桿蝶閥結構簡圖所示。電動高溫蝶閥設計合理，裝拆容易，便于修理。

電動高溫蝶閥結構簡單緊湊、重量輕，90°旋轉，啟閉迅速。

采用偏心結構，減少密封圈的磨擦，延長閥門的使用壽命。

密封結構設計合理，達到完成密封，泄漏為零，能適應較惡劣工況。

更換閥板密封圈、“0”形圈、蝶板、轉軸等材質，可適用多種介質和不同溫度。特別是電動高溫蝶閥采用不銹鋼材質鋼環，既防腐又耐磨，使適用范圍更加廣泛。

電動高溫蝶閥性能特點：

公稱壓力：0.25MPa

額定轉角：0～90°

普通型泄漏率：≤3%后座型低泄漏：≤1%

工作溫度：P9t≤950℃；P8t≤850℃；P7t≤750℃；P6t≤950℃；

P5t≤550℃；P4t≤450℃；P3t≤350℃；P2t≤250℃；

調節型：

電壓：220V380VAC

輸入信號：0-10（4-20）mA.DC

兩開關型：（配電動裝置）

適用介質：高溫煙氣或其它含塵高溫氣體

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥電動高溫蝶閥用于催化裂化裝置能量煙氣回收系統,裝置的正常操作溫度680℃,允許高連續使用溫度720℃,高超溫800℃,輸送含有催化劑顆粒的再生煙氣介質。由于介質對閥門沖刷強烈,為防止閥體壁厚因沖刷減薄而失效,閥體內大面積堆焊硬質合金,閥體極易產生變形和開裂,堆焊難度較大。因為系統溫度較高,金屬材料在高溫中機械性能急劇下降,閥門應選用耐高溫材料。為防止閥門泄漏超標,引起系統煙機不能正常停車,從而造成重大事故,對閥門密封結構及其零件的加工精度要求較高。

電動高溫蝶閥閥體由鋼板和鍛件法蘭焊接而成。閥桿為整體鍛件結構,由外部軸承座支撐,并通過二端銷連接帶動閥瓣轉動。2個半圓閥座前后錯開,與閥瓣呈對稱式分布,結合對稱式流線形結構的閥瓣,使閥門具有良好的流通性能。3組填料密封,外加密封劑和吹掃二道輔助密封組成了高可靠性閥桿填料密封系統

電動高溫蝶閥為了滿足高溫的要求，必需要滿足以下幾方面的要求：

1、閥體材料

閥門設計執行標準為ASMEB16134。按該標準中的壓力-溫度表計算得到的閥門常溫下的壓力等級數,就是設計基準,并以此來計算小壁厚。在設計過程中,閥體材料也選ASMEB16134標準規定的材料,并且材料的適用溫度高于閥門工況高溫度。經過查閱了大量國內外類似工況的閥門設備材料使用情況,結合對高溫材料的使用經驗,選擇了性價比較高的304H作為閥體材料。此材料可減小蠕變對材料的影響。

2、閥桿材料

根據高溫強度估算,奧氏體鋼在704℃的高溫工況下,強度降低6415%以上,如果采用加大閥桿直徑提高其強度的方法,則超出閥門結構要求,因此奧氏體鋼不適宜做閥桿材料。lnconelX-750在704℃的高溫工況時,強度降低4113%,但強度值還很大（表1）。根據屈服強度,并考慮持久強度計算得到的閥桿直徑,符合閥門結構要求,因此閥桿材料選用lnconelX-750。

3、閥體小壁厚計算是為了保證閥門的壓力邊界完整。小壁厚采用規則法計算,計算標準按ASMEB16134,在選擇壓力-溫度額定值時,有2種磅級選擇法。一種是選擇標準磅級,計算得到的小壁厚比較大,比較安全。另一種是選擇特殊磅級,計算得到的小壁厚比標準磅級小,但無損檢測要求較嚴。根據高溫工況的設計經驗,選擇了這二種磅級的組合形式,即在計算小壁厚的壓力-溫度額定值時,選用標準磅級,而閥體的無損檢測要求按特殊磅級。閥門泄漏率要求為大流量的0167%,當泄漏超標就會引起系統煙機不能正常停車,從而造成重大事故。普通煙氣蝶閥閥體通道內沒有閥座,閥瓣僅起調節煙氣介質流量的作用,不起密封作用（圖2）。根據性能要求,大口徑高溫蝶閥設有閥瓣和閥座密封副,對閥門的流通性能、密封可靠性和啟閉力矩3個方面進行了設計研究。首先按常規蝶閥設計了密封副（圖3）,此形式密封可靠,雖然閥瓣旋轉中心與密封面存在偏心力矩,使啟閉力矩增大,但經過計算,力矩也在可以接受的范圍之內。此結構的缺點是流通性能差,不能滿足全開截面積的設計要求。經過反復設計、修改和計算,完成了對開式閥座密封副設計（圖4）,該閥座是2個半圓閥座,它們前后錯開與閥瓣呈對稱式分布,使得閥瓣能夠設計成對稱式流線形結構,使閥門具有良好的流通性能,從而滿足了全開截面積要求和全開Cv值要求。由于閥瓣結構對稱,所以啟閉力矩較小。雖然其密封面某一處可能有泄漏現象,但只要合理控制閥瓣和閥座的尺寸精度、形位公差和二者之間的裝配誤差，就能有效控制泄漏率在合格范圍之內。

4、高溫填料填料選用柔性石墨。其在空氣中氧化溫度為450℃,并在此溫度下每24h后質量減輕1%。溫度越高,質量減輕得越多,氧化現象越嚴重。柔性石墨填料高使用溫度為650℃,且僅用于非氧化介質。考慮到填料在填料函內處于壓緊密封狀態,只有一部分與空氣接觸,有資料介紹處于這種狀態的填料使用溫度可達816℃。種用耐高溫材料制成的鑄造澆鑄模具工藝，其工藝過程是：

1、按產品的技術文件設計金屬型具生產出用耐高溫的材料制成的澆鑄殼型和用覆膜砂制成的澆鑄殼型芯；

2、每種半成品澆鑄型完成后，通過人工組殼，合芯等程序來完成澆鑄前的成品耐高溫泥型；

3、將耐高溫材料制成的澆鑄泥型用卡具固定在澆鑄池內準備澆鑄。

4、通過中頻電爐將生鐵熔煉成鐵水，并將鐵水澆鑄在預先固定好的耐高溫材料制成泥型內完成產品；

5、鑄件毛坯完成后，需要打掉澆口和冒口，耐火泥是砌筑耐火磚以及爐墻使用的配套產品。由粉狀材料調制而成,它具有良好的砌筑性能和高溫工作性能,能把耐火制品粘結成為致密的整體。膠泥采用剛玉砂、粉為基質,加入適量的復合型添加劑等預混而成,設計時考慮了耐火性、絕緣性、可操作性 。 線圈膠泥具有高強度、高致密、高絕緣、防滲漏等特性，它是專門為保護中頻爐線圈而設計的剛玉質膠泥。線圈膠泥具有很好的粘度，涂抹也十分方便，涂抹在線圈上可以緩沖工作內襯的膨脹和收縮，可以有效防止金屬熔液的滲漏，保護線圈免受金屬熔液擊穿。使用感應圈膠泥有許多好處，可保護感應線圈，保護中頻電源等。
使用指南：
該產品因初始硬化時間短,故每次拌料不宜過多,每次依據施工量將適量的料倒入容器內,加入干料總重的10±0.5%的干凈自來水,手工或機械攪拌均勻即可投入使用.
耐火泥具有可塑性好，施工方便，粘結強度大，抗腐蝕能力強，耐火度高，抗渣侵性好，熱剝落性好的特點。應用的行業有：冶金，建材，機械，石化，玻璃，鍋爐，電力，鋼鐵，水泥等。種類一般有粘土質和高鋁質。
粘土質耐火泥屬于弱酸性耐火材料，是由煅燒粘土(熟料)，廢粘土磚粉和結合粘土(生料)配制而成。其熱性穩定性好，適用于熱風爐，各種鍋爐內襯，煙道，煙室等。具有抗震性，抗壓強度，抗折強度，抗渣性的特點。
高鋁耐火泥主題材料選用高鋁熟料，結合劑用軟質粘土或化學結合劑配制而成。可廣泛用于用高鋁磚砌筑的各種工業窯爐。如在熱風爐上用于砌筑爐頂、蓄熱室、燃燒室等，用于高爐爐身上部等部位，還可用于修補工業窯爐爐頂、爐墻等部位。
使用指南：
本材料是由薄膜袋外編織袋包裝。使用時必須先將粉料干混均勻，然后加入潔凈的水作為結合劑，在用干凈的攪拌工具攪拌均勻直至無干粉和結團狀，待料有良好的塑形后方可使用。注意，加入潔凈的水攪拌后的必須盡快使用，對已硬化的泥漿不能再攪拌重復使用。

2 工作原理 

      連桿蝶閥的主要技術集中在中間桿系部分， 各連桿可分別定義為主動桿、固定桿、輔助桿。如圖2連桿蝶閥桿系結構圖所示， 主動桿一端通過鍵或銷與主軸相連， 另一端連接到閥板上固定桿通過主軸和閥體實現固定， 在閥板的整個運動過程中起到固定支撐的作用， 輔助桿一端與固定桿連接， 另一端與閥板連接， 在閥板的運動過程中起到實現軌跡的作用。連桿蝶閥的桿系部分可以看成一個四連桿機構， 這樣閥板在開啟的瞬間可以實現一個垂直向上的運動， 使閥板、閥體的密封面迅速脫開如圖連桿蝶閥閥閥板運行軌跡圖所示， 從而使兩密封面無相對摩擦， 保證了閥門的使用壽命。

電動執行器的原理其實很簡單，就像日常使用的刮胡刀一樣，能量來源便是電力，電力帶動了閥板的運轉，從而達到啟閉閥門并流通或截止流體的作用。電動蝶閥的電動執行機構可以分為開關型和調節型，開關型電動蝶閥就是起到開關的作用；而調節型電動蝶閥就是起到調節流量的作用，可以的將流量調節到千分度，也是價格比較高的一種閥門。閥門作為安裝在管道里的一種裝置，如果去實地檢查其開關狀態似乎不是很切合實際，于是便有了反饋信號的存在。調節型本身就帶有反饋信號，而開關型可根據客戶的具體需要來選擇是否安裝反饋信號。在此，再給大家介紹一下電動蝶閥的貯藏方法。

1 該產品應存放在干燥通風的室內，不得露天存放；密封圈不應與油性物質接觸，以免老化。

2 存放與運輸：

A、通徑兩端用悶蓋，予以防塵、防銹，保持通道清潔。

B、電動蝶閥的兩端加工表面應清除污垢，并涂以防銹劑。

3 存放期超過18個月的電動蝶閥，在安裝使用前應重新試驗，以確保結構及功能的完整性。

4 電動蝶閥放置時，應保證電動裝置不受擠壓和接線端子受破壞，并防止接觸腐蝕物質。搬運時應小心輕放，以免損壞電氣元件和機械零件。與本產品相關論文：Y42X-600LB美標彈簧薄膜式減壓閥