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一、概述Js545Y料漿閥主要用于氧化鋁反應(yīng)釜底側(cè)起到排料作用。其工作原理跟截止閥差不多，但是密封要求高于截止閥。本閥采取短行程閥瓣的設(shè)計。閥體為喇叭形 結(jié)構(gòu)便于釜底排料，如此外觀讓人覺得簡單、美觀。此閥具有耐沖蝕、耐腐蝕、耐磨損等特點。對于流體幾乎不改變流動方向，是截止閥中流阻zui小的。其安裝 方式和直通式接近，但應(yīng)特別注意在管道安裝后便于操作。閥座和閥瓣密封面可堆焊硬質(zhì)合金，使整個閥門更耐沖刷和腐蝕，非常適合于氧化鋁生產(chǎn)工藝流程中 的管路控制，同時也適合于有結(jié)焦和固體顆粒的管道中。氧化鋁生產(chǎn)是連續(xù)生產(chǎn)，在氧化鋁生產(chǎn)過程中多數(shù)工段為堿性介質(zhì)溶液，這種介質(zhì)在管路底部和閥門部分易產(chǎn)生結(jié)疤現(xiàn)象，若閥門連續(xù)關(guān)閉24h就會結(jié)疤，使 閥門很難再次啟閉，從而是會影響整個工藝流程。另外，介質(zhì)中含有氧化鋁顆粒，使閥門的密封面受到?jīng)_刷和磨損，直至閥門關(guān)閉不嚴而不能繼續(xù)使用，由于氧 化鋁生產(chǎn)工藝的特殊性，普通的閥門已經(jīng)不能滿足這種工況，直流式Y(jié)形截止閥(料漿閥)是目前氧化鋁生產(chǎn)比較理想的閥門產(chǎn)品。 二、結(jié)構(gòu)特點及工作原理Js545Y主要由左閥體、右閥體、閥瓣、閥座、閥桿、墊片、支架、耐磨圈等零件組成。閥體采用鑄鋼或不銹鋼鑄造而成，閥體可分開式Y(jié)形截止式，易于 拆卸及維修。于氧化鋁生產(chǎn)管線上*的閥門之一。1、設(shè)計特點 (1)、為防止結(jié)疤采用的流線型通道 由于氧化鋁生產(chǎn)的原料為稀土礦石，尤其是國產(chǎn)礦石多為軟水硬鋁，礦石的硬度較高；含苛性鈉成分較多，要將礦石制成料漿才能進行高壓溶出工藝，在高 壓溶出工藝過程中，由于氧化鋁礦中含苞欲放有15%左右的活性堿容易在流動中停留結(jié)疤，所以一般的閥門由于制造原因?qū)﹂y體內(nèi)腔的夾角控制不嚴格，容易生產(chǎn) 死角滯留介質(zhì)，而Y形截止式采用了*的雙閥體直流式結(jié)構(gòu)，改善的閥門結(jié)構(gòu)還使閥門通道變?yōu)榛⌒谓Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了流線型的流體通道理念，減小了介質(zhì)在 高壓作用下產(chǎn)生渦流或形成汽蝕沖擊閥門殼體，不僅緩解了閥門內(nèi)腔因介質(zhì)沖蝕造成閥體磨損度，也防止了氧化鋁礦漿在閥門通道的滯留，可在檢修過程中方便 清理內(nèi)腔結(jié)疤和雜質(zhì)。 (2)、獨到的閥桿保護和抗磨損性能 氧化鋁工礦的特性決定了它對閥門部件的損害遠遠大于其他工礦。由于氧化鋁成分的原因，在流動狀態(tài)下氧化鋁溶液對閥門的沖刷比較嚴重，特別對閥門內(nèi) 腔和閥桿、閥瓣的沖刷更強烈，因而對閥門內(nèi)件的更換更加頻繁。為避免頻繁更換閥門內(nèi)件，減少工人勞動強度，一般對內(nèi)件做如下處理能起到很好的效果。 I、為提高閥桿表面硬度和耐磨性采取了氮化處理，氮化處理可使閥桿表面硬度達到1100HV以上，有效地提高了閥桿的抗沖蝕能力與而磨性。 II、填料函采用組合填料，即增加填料的彈性密封度增強了密封效果又使填料本身起到了對閥桿附著物喬除的作用，延長閥桿的使用壽命和提升了閥門的靈 敏度。 III、密封面的抗磨損、抗沖刷處理。閥瓣密封面采用了球面線形結(jié)構(gòu)，通過超音速噴涂技術(shù)使閥瓣密封面硬度達到58~68HRC，不僅改善了過去焊接硬質(zhì)合金 容易出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，且提高了密封材料的韌性，使閥門密封面在高溫下不變形，耐磨性能好，即保證了密封也延長了閥門的使用周期。 2、主要零件結(jié)設(shè)計 (1)、總體結(jié)構(gòu) 為減少流阻，閥門的整體結(jié)構(gòu)采用Y形結(jié)構(gòu)，即閥桿中心線與介質(zhì)流動方向成45度夾角，連接形式為法蘭連接；支架為光桿；密封面堆焊硬質(zhì) 合金；閥體采用兩開式、中間夾閥座的形式，為防止介質(zhì)對體腔內(nèi)的沖刷，在體內(nèi)鑲嵌耐磨圈等。 (2)、具體說明 I、閥體。普通截止閥也有Y形的結(jié)構(gòu)，但其閥體是一個整體，在體內(nèi)加工密封面，這樣，不僅加工、鑄造不方便，而且密封面有損壞現(xiàn)象，維修也很方便。 而直流式Y(jié)形截止式是采用對開式的閥體形式，即閥體由左、右閥體，中間夾閥座等對夾而成，兩閥體需用高強度螺柱均勻地堅固連成一體，加工工藝性好 ，主要的優(yōu)點是便于維修。如果體腔內(nèi)結(jié)疤嚴重，可以將連接左、右閥體是螺栓拆開，將體內(nèi)結(jié)疤的內(nèi)件進行清洗或修理，若有損壞的零件，也可以及時更換， 這就避免了由于結(jié)疤嚴重而使整臺閥門報廢所造成的一系列不必要的浪費。 此外，粗糙的流道表面，死角都極易結(jié)疤。直通式截止閥為了減少體腔內(nèi)的結(jié)疤現(xiàn)象，并體通道采用較大圓弧成流線型，避免產(chǎn)生死角。就閥門的整體來看 ，介質(zhì)的流線從入口端幾乎為一直線，這不僅減小了流體阻力，而且也防止了顆粒的沉積，減少了結(jié)疤。 II、密封面形式。直流式截止式的閥瓣用球冠形密封面，閥座選用一個極小平面的錐形密封面。這樣，在閥瓣與閥座密合時形成一種類似線密封的密 封形式，其密封效果。此外，這種形式還有一個優(yōu)點，即如果密封面上結(jié)疤，可以利用關(guān)閉閥門時的關(guān)閉力將結(jié)疤碾碎，從而保證閥門的密封性能。要碾碎 結(jié)疤，密封面就必須具有很高的硬度，而且還要有較好的耐介質(zhì)沖刷的性能，密封面所選材料必須具有以下特點：耐沖蝕、耐腐蝕、耐磨損，而且還需要有較高 的硬度，使其足以碾碎結(jié)疤。試驗證明，采用超音速噴涂硬質(zhì)合金的密封面，耐蝕、耐磨、耐沖刷效果良好。 III、閥座。采用夾緊式的方法固定在左、右閥體密封部位的止口內(nèi)。這種閥座與閥體的結(jié)合形式，使閥座的拆換具有更大的靈活性，從而解決了*以來用 戶因不能輕易更換破損的閥座，而不得不報廢整臺閥門的問題。閥座密封面設(shè)計成錐面。閥座與左、右、閥體密封部位止口的連接處，分別裝有閥座上墊片和閥 座下墊片，用以形成緊密連接，防止介質(zhì)由此泄漏。墊片材料采用橡膠石棉板夾不銹鋼絲鋼。 IIII、其它部位。閥門在剛剛開啟或關(guān)閉時，體腔及密封面受介質(zhì)的沖刷zui嚴重，直通式在體腔內(nèi)受沖刷較嚴重的部位鑲嵌了硬質(zhì)合金鋼圈，提高了 閥體的耐沖刷、耐磨性能，從而大大地提高了閥門的使用壽命，這是閘閥、截止閥所不能比擬的。 閥桿與閥瓣采用壓蓋連接。拆卸閥瓣時，只需在左閥體拆開后，順時針轉(zhuǎn)動手輪將閥桿向下降低，使閥瓣露出右閥體外，即可方便拆卸閥瓣。如果要同時更 換填料箱內(nèi)的填料，可將支架與右閥體分開，將閥桿移出閥蓋，取下填料壓蓋和填料壓套，便可進行更換工作。 此外，直流式截止根據(jù)不同的通徑選用了一個或兩個軸承，以達到啟、閉省力的目的，減輕了工人勞動強度。 鑒于氧化鋁生產(chǎn)工況的惡劣條件，通過對的結(jié)構(gòu)分析，可以看出，直流式截止的結(jié)構(gòu)形式比較適合氧化鋁的生產(chǎn)，特別適用于氧化鋁的溶出處 。 3、技術(shù)難點 上海美核要求：高，就是高要求、高難度、高品質(zhì)。閥體可分開式Y(jié)形截止式，由于具有適用范圍廣和便于拆換易損件等優(yōu)點，具有廣闊的發(fā)展前途。但也存在一些問題，有待解決。 I、高要求:該閥雖然流體阻力小，但閥瓣啟閉行程大，而且制造、安裝、操作和維修較復雜，所以僅用于對流體阻力有嚴格限制的場合。 II、高難度:考慮減小管道系統(tǒng)壓力的問題，而將閥的通道設(shè)計成直流型，致使閥桿與管道在同一方向成45度夾角。此結(jié)構(gòu)不便于遠距離自動控制傳動裝置的設(shè)計和 安裝。 III、高品質(zhì):左右閥體連接螺栓因結(jié)構(gòu)限制，給高壓閥門的設(shè)計造成了困難。若只考慮用加大螺栓直徑的方法，而不設(shè)法尋求高強度螺栓材料，勢必使得比種閥門過于笨重，且造成各種分結(jié)構(gòu)在外觀上不協(xié)調(diào)。 工作原理Js545Y手輪按逆時針方向旋轉(zhuǎn)，閥桿螺紋上旋，閥瓣密封面與閥座密封面脫開，閥門開啟。手輪按順時針方向旋轉(zhuǎn)，閥桿螺紋下旋，閥瓣密封面與閥 座密封面緊密接觸，閥門關(guān)閉，將通道切斷。采用Y形直流式結(jié)構(gòu)，閥桿中心線與通道中心線成45度角。Js545Y為強制密封，在閥門關(guān)閉時必須向閥瓣旋加足夠的力，達到密封必須比壓以上，才能實現(xiàn)密封。由于密封力和介質(zhì)壓力是在同一軸線上，當介 質(zhì)由閥瓣下部進入(低進高出)時，由于介質(zhì)壓力與密封力方向相板，閥門關(guān)閉力矩遠遠大于開啟力矩，閥桿承受的zui大應(yīng)力為壓應(yīng)力，所以必須具有足夠的強度 和剛性，否則閥桿會產(chǎn)生撓性變形。開啟時，閥瓣的開啟高度達到閥門公稱尺寸的25%~30%時，流量即已達到zui大，即表明閥門已達到全開位置，所以Y形截止式 的全開位置應(yīng)該按閥瓣的行程來確定。 Js545Y與普通截止閥一樣也是“低進高出”時，閥門由全開位置開始關(guān)閉的階段，操作為所需克服的阻力是閥桿和填料的摩擦阻力和介質(zhì)壓力在閥瓣 截面上(軸向)造成的推力，隨著閥瓣的下降，流體在閥瓣前后形成壓 差，阻止閥瓣下降，而且這個阻力會隨差閥瓣的下降而迅速增大，隨著閥門*關(guān)閉，閥桿 旋加強制的密封力 ，閥瓣前后壓差達到介質(zhì)工作壓力的zui大值，此時閥桿承受zui大關(guān)閉力矩。在閥門開啟過程中，介質(zhì)壓力或閥瓣前后壓差形成的推力與閥門開 啟方向相同，但應(yīng)該指出的是，在開啟瞬間，因為要克服密封面間較大的靜摩 擦力矩，此時的開啟操作力矩有可能還會超過關(guān)閉力矩。 |
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