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1、&4&阀门2010年第6期文章编号:10025855(2010)06000402输送矿浆用球阀的设计12王付军,张红琴(1上海开维喜阀门集团有限公司,上海201416;2开封仪表有限公司,河南开封475002)摘要介绍了矿浆输送管道系统对矿浆球阀的要求。论述了矿浆球阀的结构特点及处理工艺。关键词颗粒介质用阀;球阀;金属硬密封;喷涂中图分类号:TH134文献标识码:AApplicationanddesignofslurryballvalve12WAN
2、GFujun,ZHANGHongqin(1SHKValveGroupCo.,Ltd.,Shanghai201416,China;2KaifengInstrumentCo.,Ltd.,Kaifeng475002,China)Abstract:ThisarticleintroducestherequirementofSlurryTransportationPipingSystemsforslurryballvalve.Itdiscussesthestructuralfeaturesandkeyprocessingtechniqueofslur
3、ryballvalve.Keywords:slurryvalve;ballvalve;metalseated;spray1概述#浆体介质的沉积会使弹性加载结构卡塞失效,要求有保护弹性加载设计。矿浆球阀是一种满足矿浆管道输送特殊要求并∃浆体介质中细小的固体颗粒会侵入上、下支具备特殊功能的专用阀门。由于矿浆输送管道系统承轴,造成阀门开关不灵活或卡塞,要求有防卡塞设苛刻的工况条件,对矿浆球阀的设计和制造提出了计。较高的要求。表1某矿浆管道中的矿浆数据2工况特点工况参数在矿浆的输送过程中,其介质具有很强的特殊输送介质镍红土矿浆性(表1)。质量浓度,
4、%20停泵期间阀门不能泄漏,否则浆体流出,固体固体密度,t/m3296~350颗粒沉积严重,管道很难再启动,要求阀门密封必须磨蚀性,米勒数375~50输送介质密度,t/m3110~115可靠。pH值805浆体中的固体颗粒易使运动件卡涩和磨损,粒径分布d50,mm%0045导致密封副损坏或球体擦伤,要求阀门的密封副必粒径分布d99,mm%0140须耐冲蚀,耐磨损。粒径分布d100,mm%0190!为防止介质沉积,卡塞球体,应有球面清洁设计。阀门结构内部应无明显死角、弯角和容易产生3结构设计介质沉积的部位。矿浆球阀(图1)采用
5、三体式锻钢壳体,球体∀浆体有一定的腐蚀性,容易腐蚀被浆体中的结构为固定式,密封副(图2)为金属硬密封。固体颗粒冲击破坏而暴露的流道表面,从而使阀门31阀座损坏加速。要求阀门的流道必须耐冲蚀、耐磨损及阀座为弹性金属密封。双阀座采用阀座阀前密耐腐蚀。封,两个阀座均能独立切断进口端流体,实现双阻作者简介:王付军(1973-),男,河南开封人,工程师,从事阀门的设计开发和技术支持工作。2010年第6期阀门&5&断功能。弹性金属阀座的密封为弹性加载预紧式设失效。计,
6、可以恢复并补偿长期开关阀门的常规磨损、阀球面清洁通过刮切结构实现。该结构使得阀门体内部的高温热力膨胀和低温缩小,压力低时保证在每次开启或关闭的情况下,能对球体的球面进行密封的可靠性。阀座中设置的密封圈与O形圈使清洁,从而保证阀门的长久操作性能。自清洁功能弹性加载结构与介质隔离,保持清洁,避免介质沉延缓了阀门密封副因介质沉积而失效的时限,也可积使弹性加载卡塞失效。以有效保障阀门在恶劣工况条件的正常使用。球体上、下支承轴与球体相对运动的部位前端均设有O形圈,以防矿浆中细小的固体颗粒侵入,卡塞运动副。上、下支承轴均设置有平面轴承和滑动轴承,以降低阀门的
7、操作力矩。34硬化处理球体和阀座密封面采用超音速氧焰喷涂(HVOF)碳化铬后进行真空重熔处理。涂层表面硬度可达到55~65HRC。通过改变喷涂工艺,调整涂层硬度,使阀座密封面硬度与球体表面形成一定的硬度差。喷涂完成后,球体采用数控高精密球面磨床磨削,至表面粗糙度达到Ra08m以下,将阀座密封面和球面采用自动研磨机或手工进行研磨,达到密封面表面粗糙度至Ra02m后装配。为了提高阀门流道耐颗粒介质冲蚀、磨损和耐1填料2上支承轴3阀杆4、11、16O形圈5滑动轴承6平面轴承7球体8阀座9密封圈10垫环腐蚀
8、的能力,提高阀门的整体寿命,对阀门的阀体12螺母13螺柱14垫片15滑动轴承流道、阀座流道、球体流道均喷涂碳化铬,涂层表1
