超低温蝶阀密封机构的有限元分析

2014-11-18 张艳秋 哈尔滨工程大学

  分析了双偏心超低温金属-非金属密封副蝶阀在低温下的应力状态,阀座密封宽度对密封副的结构应力和密封性能均有很大的影响。随着密封宽度的增大,密封副所受接触应力增大,有助于提高其密封性能,但随之也带来了摩擦应力的增大,使密封圈的使用寿命降低。因此,在密封副设计时,应综合考虑这两个因素的影响来优化结构参数。

1、概述

  如今原油、矿业和然气制造业的快速转型转型,越发是煤气非天燃气(LNG) 做这种新起来能量的具有广泛性app,会使LNG 用非常低的温阀体的所需要的量快速转型增添。考虑到LNG 卧式储罐下的摄氏度为- 162℃,且可燃易爆,因对LNG 非常低的温阀体的封闭胶功效的需要比硬性阀体要从严。普通下操作的碟阀选择复合- 非复合封闭胶副即能保证 优异的封闭胶,是考虑到普通下非复合原料的回弹力大,封闭胶所需要的的比压小。因为,考虑到非复合原料的热胀指数较复合原料大很多,会使其高冷藏时的紧缩量与复合封闭胶件、阀体等结合件的紧缩量差距越大,以此以至于封闭胶比压较为严重的减小而使封闭胶功效大大大降低。另一方面,考虑到大多都数非复合原料在深冷摄氏度下易变硬和变脆而丢失可塑性,以此以至于剪切力下垂。   因为现有在设计制作运转气温最低- 70℃ 的较高湿度闸阀时,往往运用废合金的材料- 废合金的材料密封能副。但在较高湿度环境下,废合金的材料的材料的效果和硬性不断提高,蠕变和弹性减小,诱发较高湿度冷脆的问题的情况,嚴重危害到闸阀的能和安会。

  本文提出了一种具有金属- 非金属密封副的高密封性能双偏心超低温蝶阀,并采用ANSYS有限元分析软件对其密封副进行低温下结构应力分析,优化密封结构参数。

2、结构特性

  LNG 较温度低球阀( 图1) 的公称通径为150mm,公称负压为150LB ( 1. 0MPa) 。密闭副由阀体、蝶板、阀杆、制定于阀体内的的密闭圈、板弹簧圈、预紧环、作为支撑点环、挡圈及挡销等组合( 图2) 。

超低温蝶阀的三维模型

图1 非常低的温球阀的3d三维视频

超低温蝶阀的密封副结构

图2 超高温碟阀的密封盖副设计   阀体与蝶板借助阀杆相连到在一起,阀体与阀杆内利用了气隙协助,阀杆可在阀身身上部旋转。阀杆与蝶板上的俩个凹陷的外圆利用了过渡做好协助,或用销钉将其紧固,防患未然止这两种对应旋转。封口带圈的受力为U 形,板螺旋弹黄设套在封口带圈的U 形井内,并前者根上严密学习,能让封口带圈在板螺旋弹黄圈的弹性影响下沿径向伸缩,确认封口带的不靠谱性,并能确认封口带圈损伤后也可以在弹性影响下极具良好 的封口带性。最后,为严防封口带圈在非常中高温要求下变硬变脆,利用了耐中高温的聚三氟氯丁二烯封口带装修材料来确认封口带的高不靠谱性。板螺旋弹黄圈的外径处由预紧环套住,预紧环利用了奥氏体相变终了热度Af较高的中高温镍钛基图型记性不锈钢装修材料做出,工艺时先在奥氏体阶段下将其工艺到相应直径怎么算,第二步在深冷要求下( 超过Mf点) 实施扩径压扁,使其中径略大于板螺旋弹黄圈的外径,其实配置时能让板螺旋弹黄圈诞生相应的预压扁,增多板螺旋弹黄圈的弹性,借以的提升封口带圈的封口带学习压力,确认封口带的不靠谱性。为确认封口带圈的怎么安装强度,在其中的U 形井内还可装支持力环。封口带圈、预紧环和支持力环装进封口带圈后由挡圈压装于阀身身上部部的凹井内,并借助挡销固装在阀体上。

5、结语

  高压闸阀胶封胶宽对胶封胶副的成分热承载力和胶封胶特性均有巨大的直接影响。如今胶封胶宽的加大,胶封胶副经受的热承载力和内能力均加大,胶封胶面经受的等效热承载力和学习热承载力也加大,使胶封胶特性增加,但继而也引起了胶封胶表面上滚动热胀冷缩热承载力的加大,使胶封胶圈的施用期改变,对此,还应施用具体措施增大滚动热胀冷缩热承载力,延长了胶封胶圈的施用期。