三偏心蝶阀及其应用.pdf

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仪器仪表与应用
石油化工
动化,2008,1:82
AUTOMATION IN PETRO CHEMICAL INDUSTRY
偏心蝶阀及其应用
孙徳利
(中国石油集团工程设计有限责任公司东北分公司,吉林吉林132002)
摘要:介绍了三偏心蜾阀的特点、工作原理、密封结构特点及其使用中注意的间题。三偏心蝶阀在石油化工装置中已得
到实践的检验和成功的应用,不但节约投资成本,而且性能稳定。
关键词:三偏心蝶阀;原理;特点
中图分类号:TP214
文标识码:B
文章编号:1007~7324(2008)01-0082-02
三偏心蝶阀特点-3
对蝶板轴心为一斜截圆锥形密封面(见图2),使得
蝶阀广泛应用在治金、电力、石油化工、市政、蝶板密封面与阀座密封面(阀座与阀体为整体式
煤气以及给排水等系统,是大管径大流量调节和切既保证了一定的接触角,同时又可实现阀板360
断的最佳装置。为满足各种工况要求、蝶阀先后经密封面在整个关闭、开启过程中无挤卡现象,基本
历了从传统的中线式蝶阀,单、双偏心蝶阀和三偏
心蝶阀的演变。
三偏心蝶阀的密封面在关闭状态下,受力均匀,
承压能力高,在开启过程无挤卡现象,蝶板密封面各下端盖阀杆蝶板组件体导套填料填料压盖填料压板
点同时完成脱离阀座密封面的动作,基本无摩擦;开
图1三偏心蝶网结构
启力矩极低,结构紧凑,成本低,寿命长;可实现双向
流通,具有调节、切断功能。因此,三偏心蝶阀被使
收稿日期:2007-10-20(修改稿)。
用在石油化工领域的过程控制等各种重要管线上。
作者简介:孙德利(1972-),男,吉林公主岭人,1995年毕业
2三偏心蝶阀工作原理
于南京化工大学生产过程自动化专业,获学士学位;2002年获大连
蝶阀阙部分主要由填料压板、填料压盖、填料、理工大学硕上研究生学位,毕业后一直从事石油化工自动化工程
导套、阀体、蝶板组件、阀杆、下端盖组成(见图1)。设计工作,现工作手于中国石油集团工程设计有限公司东北分公司
当蝶板在开启和关闭时,由于蝶板密封面设计成相自控室,任工程师
都应注意气蚀问题,如果气蚀不可避免,应从多方
c)噪音解决。减小噪音的措施:加装消音
面考虑这个问题,总结上述章节,首先应在阀芯、阀器;消除共振;加厚工艺管道壁厚;阀门包裹吸音或
座的材质上采取堆焊斯太菜合金等硬化措施;其隔音材料。
次,有时阀门流开/流闭形式的不同也会影响气蚀8结東语
情况;还可在阀后加装一块孔板以提高阀后压力,
以上叙述了控制阀在PTA装置应用中的选
从而减轻气蚀,这种方法会影响阀门流量系数的计型和注意事项等,由于PTA工艺流程的复杂性
算,这点须予以考恵。
介质的多样性,使得装置中的控制网多种多样。由
b)探伤。对于很多重要的门需要对其进行控制阀的原因而引起的停车也屡有发生,控制阀选
特定的非破坏性检验,以保证阀门的健康性和完整型将直接关系到PTA装置的控制及安全,其选型
性,这种非破坏性检验通常称之为网体探伤,PTA应引起足够的注意
装置中的阀门通常要求除进行正常的液体渗透探参考文献
伤外,还应要求做超声波探伤或X射线照相探伤。1徐土士信.自控工程设计中的常用材料.石油化工自动化,200,
般6英寸以内阀门做整体探伤,而6英寸以上.阀
(1):12~15
可仅对关键部件进行探伤。阀门的探伤要求会2赵桂东,刘一笑,自控工程设计中不锈钢中合金元素的作用石
提高阀门造价,装置是否采取这一步骤有时还应综
油化工动化,2007,(6):5~6
合考虑。
3康济忠.气动调节的选择.控制阀信息,2006,(9):36~37
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第1期
孙德利.三偏心蝶阀及其应用
消除了转动过程的摩擦,大大降低了阀门的开启4三偏心蝶阀选型使用时应注意的问题
力矩。
适用场合:适用于大口径、大流量和低压差的
场合。适用流体:适用于浓浊液、含悬浮颗粒的流
体。密封材质的选择:对腐蚀性流体,需要使用相
应的耐腐蚀材料
5三偏心蝶阙在化工装置中的应用
三偏心蝶阀其正常调控比是一般蝶阀的2倍
以上,调控比最高可高达100:1,这为三偏心蝶阀
偏心2
B
作为控制阀使用创造了良好的条件。特别是在大
口径时,截止阀的成本极高,另外截止无法实现
偏心3
零泄漏,在需要紧急关断的工况中,必须在截止阀
的旁侧加装切断阀。而三偏心蝶阀可以集调节与
偏心
关断(实现零泄漏)于一身,其经济效益是极其可观
图2三偏心蝶闲工作原理
的。在聚乙烯装置中已得到了实践的检验和成功
的应用。典型应用:反应器冷却器温度调节(如图
3三偏心蝶阀密封结构
常规的单偏心蝶阀,只有图2中的偏心1,它
3所示),工艺管线为大口径18"(1"=25.4mm),正
只是蝶板的回转轴心离开蝶板密封面中心,其特
常情况下进行温度调节,三偏心蝶阀作为普通控
点是避免了密封面纵向处出现间隙,造成泄漏。
制阀使用,当联锁发生时,三偏心蝶阀起到切断作
用,并且完全关断(零泄漏)。此时三偏心蝶阀是
但在蝶板的开启与关闭过程中,蝶板密封面轴向
集调节与关断于一身。从装置的运行情况来看,不
处与阀座密封面始终有摩擦,易造成密封失效
但节约了投资成本,而且控制得特别稳定,给企业
产生泄漏。
带来很大的经济效益。
双偏心蝶阀,只有图2中的偏心1,2,除了蝶
板的回转轴心离开蝶板密封面中心处外,回转轴心反应器
冷却器20”×18
自TC10来
相对蝶板轴心又増加了一个偏心。其特点是蝶板H2H,7+ー
H
转动过程中,蝶板密封面与阀密封面脱离,减少了
G
摩擦。但在15~200mm行程范围内仍有较严重
TXY
的摩擦,易引起泄漏。
三偏心蝶阀是在双偏心蝶阀的基础上,增加
了独特的偏心3,这个偏心产生的蝶阀密封面与
阀座密封面的接触角,既均匀地围绕其圆周面
e自TC1来
又相等于一个细长的楔形,且蝶板纵向处的密封
?H
线呈一准椭圆形曲线,两者同时起着密封补偿
XY
作用。
三偏心蝶阀蝶板的密封面是圆锥体上截取的
一定厚度的椭圆形截面的实体(见图2),第1个偏
心是指阀座密封面或蝶板厚度方向的等分线与网
图3反应器冷却器P&I图
杆中心相对偏心(长度1);第2个偏心是指阀杆与6结東语
阀门通道的中心相对偏心(长度2);第3个偏心是
三偏心蝶阀经实践证明,除具有优良的调节切
指圆锥形密封面的中心线与门中心线相对偏心断性能外,选用不同的密封形式,可适用于介质多
(角a),AB表示密封面某点N处的在某个平面上
样化的要求
的切线,V代表该点的速度方向,速度方向和切线参考文献
AB的夹角为B。由图1可知,当≥=0时,密封不1杨源泉、阅门设计手册、北京:机械工业出版社,1992
发生千涉。当速度位于V'方向,夹角β<0,密封2洪勉城阀门设计计算手册.北京:中国标准出版社,199
发生干涉
3JW哈奇森.调节阀手册.北京: