В приложениях с высокими требованиями к регулирующим клапанам часто предъявляются требования к отсечке, поэтому функция отсечки является важным функциональным и внутренним показателем качества регулирующих клапанов (классификацию и стандарты уровней отсечки см. в соответствующей информации). При использовании на месте часто возникают такие неисправности, как плохое закрытие регулирующего клапана и большая утечка. За исключением увеличения утечек, вызванных закупоркой и открытием из-за небольшой допустимой разницы давления, подавляющее большинство из них связано с конструктивными дефектами и неправильным выбором регулирующего клапана.

1、 Выбор типа конструкции

Одним из основных недостатков регулирующих клапанов с двойным уплотнением (таких как двухседельные клапаны, золотниковые клапаны с двойным уплотнением и т. д.) является большая утечка. Но до 1980-х годов из-за преобладания золотниковых клапанов в то время многие производители приложили много усилий для улучшения конструкции золотниковых клапанов для уменьшения утечек, в результате чего они превратились в очень сложные конструкции.

Итак, это привело к множеству недостатков: слишком много деталей, низкая надежность, сложные запасные части, сложное обслуживание, неудовлетворительная эффективность резки и так далее.

На самом деле это дизайнерская концепция, попавшая в недоразумение. Вместо того, чтобы производить столь сложные изменения внутри «сердца» гидроблока, лучше добиться этого за счет внешних регулировок.

Поэтому следует выбрать один герметичный регулирующий клапан. Таким образом, проблемы с уплотнением, надежностью, техническим обслуживанием и запасными частями были решены один за другим.

В этот момент фокус разрешения противоречия смещается к проблеме увеличения неуравновешенной силы среды на клапане. Для решения этой проблемы требуется только прочный поршневой привод и утолщенный шток клапана. Этот метод решения проблем внешними средствами, очевидно, гораздо проще, чем сложные внутренние улучшения. Это скорее не проблема методов, а проблема идей.

В 1990-е годы люди начали искать более простую и надежную запорную арматуру. На этом этапе было обнаружено, что клапан с угловым ходом имеет больше преимуществ, чем клапан с прямым ходом (односедельный клапан, золотниковый клапан, задвижка), поэтому три эксцентриковых запорных дроссельных клапана, полнофункциональные запорные клапаны и жесткие Были произведены герметичные запорные шаровые краны.

2、 Выбор уплотнительных поверхностей

1) Лицевое уплотнение:

Сердечник обычного плунжерного клапана имеет уплотняющую поверхность небольшой конической поверхности при температуре 60 ℃, а седло клапана также имеет небольшую коническую поверхность при температуре 60 ℃. Ширина этой небольшой конической поверхности обычно составляет от 0,5 до 2 мм. Для хорошей герметизации необходимо обеспечить хороший контакт между двумя коническими поверхностями. Однако на самом деле на него всегда влияют ошибки обработки (например, эксцентриситет, некруглость, наклон и т. д.), и его уплотняющий эффект не очень идеален. Скорость утечки клапана этого типа обычно составляет 10-4, а после точной шлифовки она может достигать 10-6, что позволяет достичь только хорошего уровня уплотнения.

2) Сферическое уплотнение:

Сферическое вращение сердечника клапана касается небольшой конической поверхности неподвижного седла клапана, и они находятся в линейном контакте, что лучше, чем упомянутый выше эффект уплотнения «лицом к лицу». Полнофункциональные сверхлегкие клапаны и дисковые затворы со сферическим уплотнением, выпускаемые компанией Hualin, созданы с использованием этой идеи, с коэффициентом утечки 10-6-10-8, а высокопроизводительные дроссельные клапаны с тройным эксцентриком могут достигать 10-8 или даже нулевая утечка.

3、 Выбор уплотнительных материалов.

1) Мягкое уплотнение.

За исключением клапанов с коррозионностойкой футеровкой, обычные клапаны с мягким уплотнением относятся к клапанам, в которых для уплотнения сердечника или седла клапана используются неметаллические материалы (в основном политетрафторэтилен, а также резина и т. д.). Клапан с мягким уплотнением обладает лучшим уплотняющим эффектом, но он может оставлять более или менее нечистый мусор (например, сварочный шлак, железные опилки и т. д.) во время монтажа трубопровода и очистки системы. Когда они проходят через регулирующий клапан, они легко поцарапают седло клапана с мягким уплотнением или сердечник клапана, увеличивая объем утечек и снижая надежность уплотнения. Поэтому при выборе мягкой уплотнительной конструкции необходимо учитывать чистоту среды и строгую промывку трубопровода перед эксплуатацией.


2) Жесткое уплотнение.

Лучшим выбором для запорной арматуры является жесткое уплотнение, а затем сварка износостойких сплавов. Этот метод учитывает не только характеристики уплотнения, но также срок службы и надежность. Хотя заводские показатели составляют всего 10-6-10-8, что не позволяет добиться эффекта нулевой утечки при мягком уплотнении, этого достаточно для удовлетворения требований плотной резки. Более того, он долговечен и более экономичен с экономической точки зрения.

4、 Вопросы надежности уплотнения

1) Мягкое уплотнение обладает хорошим режущим эффектом, но не подходит для использования в средах, содержащих частицы. После появления царапин утечка резко увеличится. Поэтому, если позволяют условия, следует максимально использовать жесткие уплотнения. Жесткое уплотнение полнофункционального сверхлегкого клапана может достигать 10-7-10-8, а трехэксцентриковый дроссельный клапан может обеспечить нулевую утечку.

2) Учет износостойкости уплотнений. В дополнение к выбору жестких уплотнений для регулирующих клапанов отсекающего типа с требованиями к утечке 10-6 или более следует (или необходимо) приваривать износостойкие сплавы для повышения износостойкости уплотнений. устойчивость к эрозии, устойчивость к царапинам и продление срока службы клапана.

3) Клапан запорный регулирующий для высокотемпературных сред собирается при комнатной температуре и работает при высоких температурах, с перепадами температуры в несколько сотен градусов. Тепловое расширение может изменить давление уплотнения, установленное во время сборки. Если он будет слишком тугим, уплотнительная поверхность застрянет, и во время движения возникнут серьезные царапины и деформации; Чрезмерная неплотность и недостаточное давление уплотнения могут привести к резкому увеличению протечек в обоих случаях. Лучшим решением является использование эластичного седла клапана, чтобы поглотить разницу, вызванную этим изменением. Обычно существует три типа эластичных схем: ① пружинного типа; ② Тонкое гибкое металлическое кольцо; ③ Эластичное седло клапана с балансом жесткости и гибкости. Последний является лучшим, обладающим гибкостью для преодоления теплового расширения и жесткостью для укладки износостойких сплавов для повышения надежности износостойкой поверхности.

4) Для эрозионных сред, содержащих частицы, следует учитывать сердечник клапана, чтобы избежать прямой эрозии высокоскоростной средой. Клапаны с прямым ходом и дроссельные заслонки не имеют этой функции, в то время как полностью функциональные сверхлегкие клапаны имеют характеристику эксцентрикового вращения. В этом случае следует выбирать последние два типа клапанов.

5) Для жестких уплотнений должна быть достаточная разница в твердости, а материалы с одинаковой твердостью не являются взаимоисключающими, что может легко привести к появлению царапин.

6) Усилие и жесткость оснащенного привода должны быть увеличены, чтобы он мог свободно перемещаться.

5、 Типы главных клапанов запорных клапанов

Согласно приведенному выше анализу, основными типами запорной арматуры являются следующие. При выборе запорного клапана следует всесторонне учитывать различные параметры, такие как скорость утечки, тип среды, температура среды, коэффициент расхода и т. д., а также экономическая эффективность. В следующем предпочтительном порядке сначала рассмотрите жесткое уплотнение, а затем мягкое уплотнение.

1) Полнофункциональный сверхлегкий регулирующий клапан

2) Дроссельный клапан с металлическим жестким уплотнением и тройным эксцентриком

3) Дроссельный клапан со сферическим уплотнением и двойным эксцентриком

4) Шаровой клапан

5) Эксцентриковый поворотный клапан

6) Односедельный клапан

7) Односедельный клапан

8) Клапан с мягким уплотнением

6. Выбор запорных клапанов для высокой температуры, высокого давления, большого перепада давления и большого диаметра.

Высокая температура, высокое давление, большой перепад давления и отсечка большого диаметра являются распространенными трудностями, в основном из-за отсутствия клапанов, которые позволяют для большой разницы давления, хорошего отключения и высокотемпературной карты расширения, например, регулирования пара под высоким давлением и отключения. Из-за большой разницы давления (1–3 МПа или более) и большого диаметра (DN200–300) необходимо использовать сбалансированные конструкции с двойным уплотнением (такие как клапаны с двойным седельным отверстием или золотниковые клапаны с двойным уплотнением). После специальной обработки скорость утечки может достигать 10-4. Дальнейшее улучшение будет затруднено, а комплексная производительность полностью функционального сверхлегкого регулирующего клапана хорошая, что может лучше решить эту проблему с уровнем утечки 10-6 до 10-7 или выше