緊急切斷閥的氣動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 發(fā)布時(shí)間:22-11-10 |
緊急切斷閥的氣動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 緊急切斷閥的氣動(dòng)閥桿軸線同時(shí)偏離蝶板中心和閥體中心,密封副為斜椎的蝶閥,稱為三偏心蝶閥。三偏心蝶閥廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石化、給排水、市政建設(shè)等工業(yè)管道中。具有無死區(qū)設(shè)計(jì)、雙重安全結(jié)構(gòu)、閥體閥座結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。來調(diào)節(jié)流量和卸載流體。氣動(dòng)緊急切斷閥自問世以來,為了適應(yīng)日益苛刻的工作條件,也在經(jīng)歷著一個(gè)自我完善和不斷發(fā)展的過程。即使理論上能做到最基本的零泄漏,三偏心蝶閥實(shí)際上也要靠精心的設(shè)計(jì)和精密的制造。本次設(shè)計(jì)的蝶閥為三偏心蝶閥,由雙作用氣缸驅(qū)動(dòng)。主要用于鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐煤氣的回收,也可用于化工、電站、石油工業(yè)。 1。氣動(dòng)緊急切斷閥主要零件的設(shè)計(jì) 該閥主要由閥體、閥桿、蝶板、蝶柱、支架、支座等零件組成。這種閥門的工作原理是:氣缸通過閥桿帶動(dòng)蝶板轉(zhuǎn)動(dòng),蝶板與閥體密封面配合,通道被切斷,即關(guān)閉;否則,它是開放的。氣動(dòng)緊急切斷閥閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)它是蝶閥的重要部件之一,其質(zhì)量通常占整個(gè)閥體總質(zhì)量的70%左右。根據(jù)轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)狻錃?、水蒸氣、少量氧氣和少量甲烷的特點(diǎn)閥體材質(zhì)為球墨鑄鐵QT400,具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐腐蝕性,滿足設(shè)計(jì)要求。 根據(jù)參考數(shù)據(jù),氣動(dòng)緊急切斷閥找到相應(yīng)的公稱壓力pg=2.5×105Pa。從公稱直徑DN=100mm和公稱壓力可以確定蝶閥法蘭類型為鑄鐵雙法蘭連接。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn),閥體的總結(jié)構(gòu)長度為L=150mm,寬度為K = 160 mm,根據(jù)閥門的流通能力和流體的阻力系數(shù),確定閥體的流道為100mm。 閥體最小壁厚可按下式計(jì)算: 式中:P '為關(guān)閉時(shí)刻前后的壓差,p'=317.52Pa,將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式,可得T≥12.37mm,四舍五入后取T=15mm。 1.2 .蝶板的設(shè)計(jì)計(jì)算 1蝶板大端直徑D的確定 根據(jù)GB/T12238-2008,蝶板大端直徑可由公稱直徑得出,即蝶閥閥座的最小直徑D=94mm。 2蝶板中性面長短半徑的確定 蝶板中性面長半徑 其中:A0為蝶閥閥座最小直徑的一半;α是偏心角。根據(jù)密封副材料,偏心角是目前閥門廠家廣泛使用的參數(shù),α= 15;e為蝶板中性面,取值為10mm。將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式,可以得到RA=45.56mm,RB=43。 0.89毫米. 1.3 .蝶閥密封比的確定 參考文獻(xiàn)得到的蝶閥密封比公式為: 其中:pj為計(jì)算壓力,PJ = PG+P ';m是比例系數(shù),取值為1;α是外圓的半徑,取值為35mm;c為內(nèi)圓半徑,取1mm;b為密封副的接觸寬度,值為27.2mm,將上述數(shù)據(jù)代入公式,可得:qh=22.74×105Pa。對(duì)于剛性密封面,公式計(jì)算的qh值減少25,即qh=17.05×105Pa。 1.4 .蝶閥軸向和徑向偏心的設(shè)計(jì)計(jì)算 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式,得到eu003C11.16mm,根據(jù)實(shí)際要求,e=8mm較好。設(shè)閥桿直徑為d,為了保證蝶閥有完整連續(xù)的密封面,軸向偏心距C還應(yīng)滿足下式:。為了增加閥桿的剛性,閥桿的直徑應(yīng)該更大。綜合考慮后,取c=20mm,代入上式,計(jì)算閥桿直徑d=24mm。 2。傳輸方案的設(shè)計(jì)與分析。 由于蝶閥主要用于煉鋼轉(zhuǎn)爐,對(duì)精度和聲音要求不高,采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式,氣缸采用雙作用普通單缸。三偏心蝶閥通過閥桿帶動(dòng)蝶板轉(zhuǎn)動(dòng)。如果蝶板與閥體密封面重合,通道被切斷,即關(guān)閉;否則,它是開放的。氣動(dòng)系統(tǒng) 氣動(dòng)緊急切斷閥主要由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和蝶閥組組成。 程,氣動(dòng)緊急切斷閥是一種利用隨閥桿旋轉(zhuǎn)的圓形蝶板作為啟閉部件來實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)動(dòng)作的氣動(dòng)閥門,主要用作切斷閥。三偏心蝶閥作為一種先進(jìn)的蝶閥,以其獨(dú)特的性能在國民生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用。作者為煉鋼轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)了三偏心蝶閥,并對(duì)其主要零件進(jìn)行了計(jì)算。 |
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