氣動球閥在煤化工裝置氣化領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，因使用工況含有固體顆粒、灰份、硫份等特殊介質(zhì)，應(yīng)達(dá)到耐磨損、耐腐蝕、耐沖刷、防結(jié)垢和結(jié)疤、快速啟閉、動作頻繁等要求，同時具有較好的密封性，實現(xiàn)裝置的高效率、低能耗和安全可靠運(yùn)行。

 

1、  氣動球閥泄漏原因分析

 

閥門使用一段時間后出現(xiàn)卡澀、開關(guān)不到位等情況，閥門主要密封面球體、閥座出現(xiàn)嚴(yán)重沖刷，密封面損壞，更嚴(yán)重者，將球體和閥腔內(nèi)零件損壞，產(chǎn)生閥門內(nèi)漏；閥桿和填料函間隙增加，導(dǎo)致閥門外漏。

 

1.1氣動球閥內(nèi)漏

根據(jù)各種氣化技術(shù)工藝、介質(zhì)、流程的綜合分析，關(guān)鍵部位的球閥，不僅受介質(zhì)中含固量的影響，同時閥門開關(guān)頻次較高，受到閥門設(shè)計流道的節(jié)流結(jié)構(gòu)影響，當(dāng)介質(zhì)流經(jīng)閥門時，其流速被放大，閥門前后壓差也變大，導(dǎo)致對閥門沖刷、磨損特別嚴(yán)重；部分球閥受高溫介質(zhì)局部熔融，因表面張力的作用，形成大量細(xì)小的球形顆粒，會增加對閥門及密封面的沖蝕磨損；閥座彈簧腔內(nèi)進(jìn)粉或積滿粉塵，使彈簧失效、彈簧翻轉(zhuǎn)等；球閥和閥座研磨精度不達(dá)標(biāo)，球閥同心度較差，表面粗燥度較差，容易出現(xiàn)內(nèi)漏。

閥門球體采用金屬材質(zhì)一般為鍛造不銹鋼，表面噴涂碳化鉻處理，厚度僅為0.3~0.5mm，硬度為HRC58~72，在頻繁開關(guān)中受研磨效應(yīng)的影響，密封面拉傷，閥座和閥球磨損嚴(yán)重，時間一長，還容易出現(xiàn)耐磨層被磨掉的情況，極易造成閥門的嚴(yán)重內(nèi)漏。

 

1.2氣動球閥外漏

閥桿填料結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，閥門的球體和閥桿同軸度超差和閥桿材料選擇不合理等因素，造成閥門在開關(guān)過程中，閥桿與填料磨損增加，閥桿與填料配合面磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致閥桿直徑減少，最終閥門流道內(nèi)介質(zhì)沿著閥桿軸向泄漏。

 

2、  氣動球閥改進(jìn)措施

 

2.1內(nèi)密封結(jié)構(gòu)改造

氣動球閥閥座采用刮削式結(jié)構(gòu)設(shè)計，使球體和閥座在開關(guān)過程具有自清潔功能，有效防止球體和閥座間顆粒的沉淀和粘附，確保閥門動作順暢連續(xù)，不卡阻；副閥座與閥體以及主、副閥座間均采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，密封填料之間增加金屬環(huán)，提高填料剛度和韌性進(jìn)一步有效防止雜質(zhì)進(jìn)入閥座后面的彈簧腔體，確保彈簧長期有效工作，同時彈簧采用柱形彈簧，可以實現(xiàn)閥座受力均勻，避免密封面偏磨，延長密封面使用壽命。

 

2.2外密封結(jié)構(gòu)改造

閥桿上，下端面均采用軸承定位，閥桿起到相對旋轉(zhuǎn)，又起到導(dǎo)向作用，保證了閥桿和球體的同軸度要求，填料上部采用碟形彈簧，保證了填料密封性的預(yù)緊力，設(shè)計為活載形式，密封效果較好，可確保密封材料的使用壽命。

 

2.3采用新工藝，新材料

根據(jù)不同的工況，可對閥門球體采用陶瓷金屬復(fù)合球體或者表面噴涂碳化鎢、碳化鋯等材料，閥座密封面采用超音速噴涂硬化技術(shù)，硬度HRC≥64以上，最高可達(dá)HRC72以上，該閥門能夠適應(yīng)絕大多數(shù)的苛刻工況抗沖刷耐磨損。

 

經(jīng)過以上對其內(nèi)、外密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提高了閥門密封面耐磨蝕能力和填料密封性能，延長了設(shè)備的使用壽命，氣動球閥的密封結(jié)構(gòu)相對合理，滿足工況要求。