眼鏡式插板閥密封結構的改進
介紹了眼鏡式插板閥的性能,分析了該閥門的密封特點,提出了改進密封結構的方法。
1、概述
眼鏡式插板閥是安裝于室外煤氣管道的插板式煤氣隔斷閥。工作時為常開式,高爐休風時,眼鏡式插板關閉,切斷煤氣管道。由于該閥門結構簡單,重量輕,密封效果好,在冶金系統的煤氣管道上得到廣泛應用。
2、分析
眼鏡式插板閥(圖1)在密封狀態或敞開狀態都可保證閥門的整體密封效果,達到零泄漏標準。但當閥門處于啟閉轉換狀態時,閥板與閥體接觸部位的位移間隙會產生外泄漏。眼鏡式插板閥位于煤氣管道閥門系統的煤氣總管端,它的非整體密封狀態將直接導致煤氣泄漏,形成安全生產的隱患。
眼鏡式插板閥的密封填料為各類橡膠,易于老化和磨損。為了保證閥門的密封性能,必須定期更換失效的密封填料。眼鏡式插板閥原設計結構為分別在上下閥體密封面上加工一封閉密封槽,將密封填料填充于上下閥體的密封槽內,閥門安裝后,通過旋轉傳動軸,利用傳動軸兩側的左右旋螺紋與傳動套外的方螺母,使密封填料與閥板緊密接觸,達到閥門密封的目的。當需要更換密封填料時,首先需要將閥門在煤氣管道上拆卸下來,再將閥板及上下閥體解體,然后才能更換上下閥體密封槽內的密封填料。更換閥門密封填料后,需將閥門重新組裝,安裝于煤氣管道上。這一更換過程不僅繁瑣,而且影響高爐正常生產,造成經濟損失。為了減少更換密封填料次數,只能選擇價格昂貴的硅橡膠制品作為密封填料。
1.上閥體 2.方螺母 3.內套體 4.傳動軸 5.閥板 6.下閥體 7.上閥體密封槽 8.密封填料 9.下閥體密封槽
圖1 原閥門結構
3、改進
為了解決眼鏡式插板閥啟閉轉換狀態外泄漏現象,在眼鏡式插板閥的承壓方向配置一相同通徑的雙偏心蝶閥(圖2)。當眼鏡式插板閥改變其密封狀態時,首先關閉雙偏心蝶閥,然后調節插板閥閥板。眼鏡式插板閥狀態轉換后,開啟雙偏心蝶閥,完成轉換程序。雖然雙偏心蝶閥長期密閉狀態下會產生微量泄漏,但當其先期切斷煤氣管道后,可以防止眼鏡式插板閥啟閉狀態轉換過程的外泄漏現象,達到安全生產的目的。
1.雙偏心蝶閥 2.金屬密封圈 3.扇形插板閥
圖2 改進閥門結構
為了簡化眼鏡式插板閥更換密封填料工藝,改進了閥門的密封結構。將上下閥體的封閉式密封槽改為開放式結構(圖3)。外端面為三塊圓弧形圍板,每塊圍板以緊固螺栓與密封槽連接。當密封填料失效時,只需將圍板拆卸,即可方便、迅速地更換密封填料。為了延長密封填料的使用壽命,在密封填料與密封槽頂端間配置一調整圈,當密封填料磨損后,可以通過調節螺栓來縮小密封填料的空間,增加密封填料與閥板的緊密度,達到閥門的密封效果,相應延長了密封填料的使用壽命。由于提高了密封填料的可更換性,可選用成本低廉的橡膠石棉盤根作為密封填料,即可達到良好的密封效果。
1.調整螺栓 2.調整墊 3、9.密封填料 4.閥板 5.圓弧板 6.緊固螺釘 7.上閥體封槽 8.法蘭套 10.內套 11.閥本體
圖3 插板閥密封結構改進
為了打開閥門時,對閥門的軸向位移起補償作用,原眼鏡式插板閥上閥體設置了波紋管作為補償器。波紋補償器一般適宜于大口徑眼鏡式插板閥,現介紹一種適用于中、小型閥門的結構式補償器(圖3)。閥門上閥體分解為閥體和法蘭套,兩部件連接處選擇間隙配合。通過壓蓋及密封填料的作用實現閥體與法蘭套的密封性能。當需要啟閉閥門時,將壓蓋及填料松開,使閥體與法蘭套間可進行相對運動,達到補償閥門軸向位移的作用。補償器可在保證閥門性能的同時,降低閥門的生產成本。
4、結語
通過對眼鏡式插板閥閥體封閉式密封結構的改進,解決了閥門啟閉狀態轉換產生的外泄漏問題,實現了在不拆卸和解體閥門的情況下對密封填料的更換,減少了因閥門維修對用戶的損失,延長了密封填料的使用壽命,降低了閥門的成本。該閥經過用戶的使用,性能可靠,深受歡迎。