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小 发表于 2008-7-14 14:25 只看该作者
氧化铝设计-调节阀30个为什么?
1)为什么要淘汰联设的老式高压阀?
这种高压阀结构见右图(a)所示,它是六十年代的联设产品.结构上的最大缺陷是下阀体与上阀体用螺纹连接,并把阀座压紧在中间。连接的螺纹尺寸很大,要把它拧紧非常困难,加上阀座又是平面密封,在高温高压下,这种结构很易造成外泄;同时,阀芯、阀座没有反汽蚀措施,寿命短。所以,概括起来,突出的特点是连接不方便、密封可靠性差、寿命短。建议应逐渐淘汰该产品。
(a) 气动老式高压阀
(b) 多级式高压阀 2)为什么多级式高压阀应用很少?
多级式高压阀结构见上图(b)所示。它里面采用多级阀芯降压,使每级阀芯的压差被分摊,对减少汽蚀和冲蚀有一定的作用,但结构复杂、体积大、笨重,而且反汽蚀的效果并不十分理想,它在60~80年代选用较多。正由于以上的缺点,在80年代,不少厂家不断地改进和探索该结构,取得了一定的效果.以华林公司改进尤为成功,设计成"孔板节流+套筒节流+单座节流"形式,反汽蚀效果十分明显,寿命可达2~3年,相应,在九十年代,那种多级式高压阀选用较少了。
3)为什么∑F气动执行机构应用较少?
这种气动执行机构见右图所示。它是梅索尼兰公司在70年代推出的新结构,它将薄膜侧装在支架的左面,推杆横向运动,再通过支架里的曲柄连杆,使输出成为上下运动。它们主要优点是增加输出力,但结构复杂,与简单、可靠、经济的原则相背离,从这二十年的使用情况来看,应用较少就说明了这个问题,与之同类产品比较,ZHA(B)精小型执行机构就很成功,它很快就在全世界被推广。
∑F气动执行机 4)为什么隔膜阀应尽量少用?
隔膜阀的隔膜片是一个极不可靠的零件,尤其是氟塑料的隔膜是一个无弹性的薄片,随着隔膜阀的开关、隔膜的上下折叠,很快被折破,使阀的使用寿命变得很短。随着其它切断阀、耐腐蚀阀(如球阀、蝶阀)
的不断完善,隔膜阀应尽量少用。
5)为什么衬胶蝶阀打开时启跳严重?
为了消除阀板与阀体的间隙,减少阀的泄漏量,阀体采用衬胶工艺。衬胶后的阀体的内孔尺寸小于阀板尺寸,阀板关闭时,通过橡胶的变形把阀板包住,当打开时,衬胶对阀板产生较大的摩擦力矩,当执行机构的力矩大于该摩擦力矩时,阀突然打开,该摩擦力矩便突然消失,据力的平衡,阀板必然冲到一个较大开度上,直到这个冲动的力矩与执行机构的力矩相平衡阀才停下来,这就是衬胶蝶阀之所以突然起跳的原因。正由于此,它用于调节场合时使用效果不理想。
6)为什么双座阀小开度工作时容易振荡?
对单芯而言,当介质是流开型时,阀稳定性好;当介质是流闭型时,阀的稳定性差。双座阀有两个阀芯,下阀芯处于流闭,上阀芯处于流开,这样,在小开度工作时,流闭型的阀芯就容易引起阀的振动,这就是双座阀不能用于小开度工作的原因所在。
7)为什么双密封阀不能当作切断阀使用?
双座阀芯的优点是力平衡结构,允许压差大,而它突出的缺点是两个密封面不能同时良好接触,造成泄漏大。如果把它人为地、强制性地用于切断场合,显然效果不好,即便为它作许多改进(如套筒阀),也是不可取的。
8)为什么直行程调节阀防堵性能差,角行程阀防堵性能好?
直行程的阀阀芯是垂直节流,而介质是水平的流进和流出,它必然在容腔内转弯倒拐,使阀的流路变得相当复杂(形状如倒“S”型),这样,存在许多死区,为介质的沉淀提供了空间,长此以往,造成堵塞。角行程阀节流的方向就是水平方向,介质水平流进,水平节流,容易把不干净介质带走,同时流路简单,介质沉淀的空间也很少,所以角行程阀防堵性能好。
9)为什么直行程调节阀阀杆较细?
它涉及一个简单的机械原理:滑动摩擦大、滚动摩擦小。直行程阀的阀杆上下运动,填料稍压紧一点,它就会把阀杆包得很紧,产生较大的回差。为此,阀杆设计得非常细小,填料又常用摩擦系数小的四氟填料,以便减少回差,但由此派生出的问题是阀杆细,则易弯,填料寿命也短。解决这个问题,最好的办法就是用旋转阀阀杆,即角行程类的调节阀,它的阀杆比直行程阀杆粗2~3倍,且选用寿命长的石墨填料,阀杆刚度好,填料寿命长,其摩擦力矩反而小、回差小。
10)为什么角行程类阀的切断压差较大?
角行程类阀的切断压差较大,是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动轴产生的力矩非常小,因此,它能承受较大的压差。
11)为什么氯气介质选用波纹管密封阀不是很好?
由于氯气跟空气接触,产生盐酸,为了不让氯气与空气接触,对阀杆的上下运动采用了波纹管隔绝的办法。但是,波纹管不可靠.容易破裂,造成更大的麻烦。最简单的办法是选用耐盐酸的阀杆,阀杆的腐蚀问题被解决了,这种结构简单可靠,如选用全四氟单座阀。
12)为什么脱盐水介质使用的衬胶蝶阀、衬氟隔膜阀使用寿命短?
脱盐水介质中含有低浓度的酸或碱,它们对橡胶有较大的腐蚀性。橡胶的被腐蚀表现为膨胀、老化、强度低,用衬胶的蝶阀、隔膜阀使用效果都差,其实质就是橡胶不耐腐蚀所致。后衬胶隔膜阀改进为耐腐蚀性能好的衬氟隔膜阀,但衬氟隔膜阀的膜片又经不住上下折叠而被折破,造成机械性破坏,阀的寿命变短。现在最好的办法是用水处理专用球阀,它可以使用到5~8年。
13)为什么合成氨液位控制阀、尿素装置中的P4阀使用寿命短?
合成氨液位控制的高压阀寿命短主要是汽蚀原因造成的;P4阀除汽蚀外,还有尿液腐蚀问题。解决办法是选用抗汽蚀性能好的高压阀,同时P4阀材质还应选316L。
14)为什么中压蒸汽场合选用套筒阀切断效果不理想?
在30万吨合成氨装置中,中压蒸汽的切断阀(如PV117)采用了这种结构.因为引进这些装置大多在80年代,那时正盛行套简阀,从现在的眼光看,选择套筒阀是不可取的,作为双密封,它不仅切断效果不好,而且可靠性差、维护不便且密封环、备件价格高。最好的改进办法是用单座套筒阀配强力执行机构。
15)为什么按常规思路选定的烧碱用阀效果不理想?
烧碱用阀,尤其是蒸阀系统,浓度高、温度高、腐蚀严重,这种苛刻的条件按常规是不行的.解决的办法:除考虑耐腐蚀问题外,还需考虑对结构的防堵问题、执行机构的强制性动作问题。
16)为什么强腐蚀介质选用耐蚀合金阀较少?
合金阀价格太贵,能够用全四氟阀的场合就应该选用全四氟阀.全四氟阀是耐腐蚀性能最好的阀,但它受到工作条件的限制,仅能用于150℃以下、PN2.5以下的介质条件中,但这已经能够满足80~90%的场合了,除非在不得已情况下,才选用合金阀。
17)为什么切断调节阀应尽量选用硬密封?
切断阀要求泄漏越低越好,软密封阀的泄漏是最低的,切断效果当然好,但不耐磨、可靠性差.从泄漏量又小、密封又可靠的双重标准来看,软密封切断就不如硬密封切断好.如全功能超轻型调节阀,密封而堆有耐磨合金保护,可靠性高,,泄漏率达10-7,已经能够满足切断阀的要求。
18)为什么套筒阀代替单、双座阀却没有如愿以偿?
60年代问世的套筒阀,70年代在国内外大量使用,80年代引进的石化装置中套筒阀占的比率较大,那时,不少人认为,套筒阀可以取代单、双座阀,成为第二代产品.到如今,并非如此,单座阀、双座阀、套筒阀都得到同等的使用。这是因为套筒阀只是改进了节流形式、稳定性和维护好于单座阀,但它重量、防堵和泄漏指标上与单、双座阀一致,它怎能取代单、双座阀呢?所以,就只能共同使用。
19)为什么说全功能超轻型阀是第二代产品?
它具备了全功能、超轻型、可靠性高的特点,而现在的主导产品――单座阀、双座阀、套筒阀在切断、防堵、耐压差、重量远不及全功能超轻型阀,因此,全功能超轻型阀必将逐步取代单、双座阀、套筒阀,成为第二代主导产品。
20)为什么角行程类阀用曲柄连杆推动方式不可取?
因为它结构复杂、回差大、有效输出力矩小、尺寸又大,且连接也不如直连式执行机构方便。
21)为什么齿轮齿条转动式的活塞执行机构比其它形式的活塞执行机构好?
这个简单的道理在前面已提到过,那就是滚动摩擦远远小于滑动摩擦。
22)为什么在气动阀中活塞执行机构使用会越来越多?
对于气动阀而言,活塞执行机构可充分利用气源压力,使执行机构的尺寸比薄膜式更小巧,推力更大,活塞中的O型圈也比薄膜可靠,因此它的使用会越来越多。
23)为什么双导向的阀芯气开时仍然用反作用执行机构更好?
过去,对双导向阀芯的气开阀是通过固定ZMA执行机构,倒装阀芯、阀体去实现它,这是一个非常愚蠢的办法;反过来,如果我们固定阀,换用反作用执行机构就解决了,这显然比改变阀体、阀芯(同时涉及上下盖、阀杆)方便得多。
24)为什么要将电源转化为气源去驱动气动阀,而不直接使用电动阀?
这是个历史遗留问题。在过去,电动执行机构用电源方便,结构复杂、笨重,更主要是可靠性差。于是,便只好采用气动阀再配置气源加转换器来实现。如今,电子式执行机构有效克服了上述问题,并比气动阀有更多的优点,故那种用气源去驱动气动阀的方式应越来越少了。
25)为什么石墨填料寿命长、密封可靠,但在直行程阀上推广困难?
直行程阀其阀杆是上下运动的,它与填料间的滑动摩擦大,若选用石墨填料,摩擦就更大所以,通常推广困难。
26)为什么说选型比计算重要?
计算与选型比较而言,选型要重要得多,复杂得多。因为计算只是一个简单的公式计算:它的本身不在于公式的精确度,而在于所给定的工艺参数是否准确.选型涉及到的内容较多,稍不不慎,便会导致选型不当,不仅造成人力、物力、财力的浪费,而且使用效果还不理想,带来若干使用问题,如可靠性、寿命、运行质量等。
27)为什么定位器用得多,转换器用得少?
转换器就只有一个电气转换的功能,而定位器除具有电气转换的功能外,还具有加快动作速度、提高位置精度、提高输出力的功能,即便如此,两者的价格一致,当然应选定位器多于转换器。
28)为什么说ZMB是一个不可靠的反作用执行机构?
ZMB型反作用执行机构有一个深波纹膜片用以密封推杆,但这是一个极不可靠的零件,经常被折破,所以ZMB也变得不可靠了。
29)为什么高压阀、耐蚀合金阀用锻件?
因为凡铸件材质组织疏松、抗压能力差,腐蚀介质对它容易渗透,然而锻件的材质组织紧密,能有效克服铸件所存在的问题。
30)为什么说定位器的输出按20~100KPa的范围是不全面的?
定位器之所以能定位,就是通过改变输出压力去克服阀的不平衡力、摩擦力、弹簧的软硬等。如果要求它的输出力20~100KPa不变,即是说各种力的总和也必须在20~100KPa范围内变动,这显然是不可能的。所以,各种力在变,定位器的输出力就必须做相应的调整。
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