高溫調節閥的控製(zhì)是自(zì)動化控製中(zhōng)的難題,高溫和超高溫的切斷難度更大。這(zhè)一難題的主要表現是高溫膨脹(zhàng)產生卡阻及切(qiē)斷問題。因此,高溫(wēn)和超(chāo)高溫調節閥一直是國內外閥門廠家及設(shè)計(jì)院關注的重點。從設計、選型和使用的角度看,應注意以(yǐ)下幾個問題:
(1)閥體及閥內件材料的選擇問題
用於450℃以上的環境中的調節(jiē)閥,在設(shè)計和選(xuǎn)用時必須考(kǎo)慮溫度、壓力條(tiáo)件對(duì)材料機械(xiè)強度的影響,如在鍋爐(lú)給水係統和過(guò)熱旁(páng)路係統高溫條件下,常規閥體及閥內件材料是不適用的(例如(rú)O形圈、四氟材料、彈性材料和標準墊片等)。
因此,必須選用更加(jiā)耐用的材料(liào)。一般材料可使用的最高(gāo)溫度為500℃左右。對於(yú)高於538℃的場合,閥體通常采(cǎi)用鉻-鉬鋼。對(duì)於(yú)最高溫度(dù)達1035℃左右的場合,通常選用SUS310S型不鏽鋼,而且材料含碳量(liàng)必須控製在0.04~0.08%之(zhī)間。對於更高的溫(wēn)度,建議采用內襯非金屬耐熱材料(可用於(yú)1200℃的高溫場合)或特殊的耐高溫高強度(dù)合金(如發動機燃燒室(shì)用耐高溫高(gāo)強度合金,可直接用於1000℃高溫場合)。
(2)熱膨脹,冷收縮的影(yǐng)響
高溫閥與(yǔ)常溫閥的(de)結(jié)構(gòu)及閥內件有很大的差(chà)異,如導向間隙、閥板轉動間隙、軸承方式等。除了從設計、閥門生產廠家麵控製外,從閥型結構(gòu)的(de)選擇上來減少(shǎo)熱膨脹、冷收縮的影響的方式更為可取。實踐證明擋板式蝶閥是一種非常好的高溫閥,擋板與閥體內腔間的間隙為3~6mm,可徹底解(jiě)決閥板與(yǔ)閥體內腔高(gāo)溫中卡阻(zǔ)的問題,並可達到較高的切斷性能。
(3)導向軸承與閥板定位問題
對於介質溫(wēn)度高於400℃的場合普通的定位(wèi)導向(xiàng)結構是不可靠的。此時應采(cǎi)用外(wài)部軸(zhóu)承結構來(lái)保證閥板的定位與支撐,這樣可以避免內部高溫對導(dǎo)向(xiàng)結構的影響。同時,由於定位係統承(chéng)受了閥板、閥杆的重力,從而減輕了執行機構負載,減(jiǎn)輕了外部軸承負載,避免了常規蝶閥水平安裝(zhuāng)使用(yòng)時易(yì)出現的單邊卡阻現象,可垂直安裝。
(4)填料的耐溫性能
標準的(de)聚四氟乙烯填料僅能用於(yú)200℃以下場合,如需用於中高溫場合則必須采用伸長型閥蓋以防止填料受到極高溫(wēn)度的影響。但較長較細的閥杆在高溫條件下強度較差(chà),易出現彎曲現象。因此,高溫條件下應采(cǎi)用(yòng)耐溫性能優異(可達600℃)的柔性石墨填料,還可以大大降低伸(shēn)長型閥蓋的高度。同時配以“旋轉類閥+粗閥杆”的(de)方(fāng)式提高閥整體強度,從而較好地解決這一問題。
(5)密封方式的(de)選(xuǎn)擇
在高溫條件(jiàn)下實現較高的切斷性能是很困難的,很多常規的高性能密封方式(shì)是不可取的(如O形圈、四氟材料、彈性金屬材料等)。在500℃以內,可(kě)采用特種複合石墨閥座軟密封方(fāng)式。在500℃以上的條件下,隻能采用金屬對金屬硬(yìng)密封方式(一般采用蝶閥結(jié)構)。
為防止因高溫中材料膨脹,而產生的卡阻的問題,密封(fēng)間隙通常留得較大。從而導致泄漏率較大。高溫擋板式蝶閥采用平麵(miàn)檔板(閥板)落於閥體凸台(tái)(一體化)之上的工藝(yì),形成圓線密封麵,達到很好的密封效果,泄漏率僅為10-3~10-4。同時在密封麵上堆焊的耐磨(mó)合金使閥具有了較好的密封可靠性,使用(yòng)壽命也得以延長。