波纹管背压平衡喷汽式安全阀

作者:杨桂宏 玉金贵 翁兆德 来源:承德高中压阀门管件有限公司 点击:  评论: 更新日期:2017年04月15日

摘要 本文阐述了一种双重保温式安全阀的结构特点及其内件材质的选用。
关键词 安全阀;结构; 波纹管;喷汽管总成;
我公司新开发的波纹管背压平衡喷汽式安全阀,是根据兰州化工总厂尿素装置用安全阀和ANSI B16.5、B16.34、等相关标准设计制造的。阀体、导向套、阀瓣及喷汽管总成的材料为ASTM A182 F316L-G510;阀芯、阀座的材料则采用双相钢S31803(中国牌号为OOCr22Ni5Mo3N)。螺栓采用 ASTM A193 B7,螺母采用 ASTM A194 G2H。
该阀门主要由阀体及阀体周围的喷汽管总成、阀座、阀芯、阀瓣、调节圈、波纹管、弹簧、导向套等构成。阀座与阀体配合处有一空间,阀瓣与导向套由波纹管连接在一起。见图(一) ,喷汽管总成由3/4圆管组成(见图二)
安全阀作为超压保护装置安装在受压设备、容器和管路上。在系统内压力超过允许值之前,安全阀应密封可靠,无泄漏。当设备或管路内压力升高,超过允许值时,阀门应自动开启,继而全量排放,使压力下降,以防止设备或管路内压力继续升高。当压力降低到规定值时,阀门应及时自行关闭,并保证密封,从而保护设备安全运行。
多年来安全阀的使用、 实践和理论分析,使我们认识到,安全阀设计的主要任务是解决以下三个问题:
1、解决使用时出现的该起跳而不起跳的现象。
2、防止介质结晶,采取喷汽式双重保温结构。
3、采用新材料,在保证阀门使用性能的前提下,延长阀门的使用寿命。
我厂设计制造的波纹管背压平衡喷汽式安全阀较好的综合解决了上述三方面的问题。下面参照图样一一进行分析;
一、 有效的解决了使用时出现的该起跳而不起跳的现象。
老式安全阀内件里没有波纹管,当介质从阀瓣与导向套间进入阀盖内腔后,在阀门处于关闭状态时,温度下降,尿液结晶,造成弹簧参数发生变化,使阀瓣与导向套间动作不灵活,而发生该起跳而不起跳现象。生产实践和理论分析证明,解决这一问题的方法是:在阀瓣与导向套间增加波纹管,使介质流不到阀盖中去,这样就解决了安全阀该起跳而不起跳的现象
二、采用双重保温结构,有效地解决了介质的结晶问题。(如图二)
该阀门有双重保温结构,把图一和图二结合起来,可以看出,介质从阀体下方流入经过阀座时,由管路输入的蒸汽从阀体进口法兰上的进气管1进入,到达阀体与阀座之间的预热空间,首次对介质进行加热。当介质到达阀座上方时,由阀体周围喷汽管总成下方的进汽管2进入的汽体经过喷汽管总成从四个不同的方向进入阀体内腔对阀座进行喷汽,二次加热。总之,由阀体周围的喷气管向阀座喷出的蒸汽及阀底座与阀体间的预热系统两次预热,这种双重的保温结构有效地防止了介质的结晶。
三、阀门密封件选用双相不锈钢S31803(中国牌号为(OOCr22Ni5Mo3N)材料,延长了阀门的使用寿命。
双相不锈钢S31803(OOCr22Ni5Mo3N)硬度:HB≤290,而普通ASTM A182 F316L-G510的硬度:HB≤180。阀门密封件材质为双相不锈钢,硬度提高了,耐冲刷性也就随之提高。另外,双向不锈钢与普通的316L相比,耐晶间腐蚀性能更加优良。这样不但增加了强度和韧性,而且更容易密封。比普通的安全阀的使用寿命延长一倍甚至几倍。
另外,类似结构的安全阀已被下列厂家采用:云天化、泸天化进口装置,山东东阿化肥厂、安徽临泉化肥厂、山西晋城第二化肥厂、江苏新沂化肥厂等。
我公司设计制造的波纹管背压平衡喷汽式安全阀自投放市场以来,深受用户好评。厂家普遍反映该阀门密封性好,开启及时,保温效果好。安装方便。随着化肥进口装置的增多,采用该阀门的厂家越来越多,该阀门已成为各化肥厂家选购止回阀的首选阀门。


参 考 文 献:
[1] 杨源泉 阀门设计手册[M] 北京:机械工业出版社,1992
[2] 陆培文 实用阀门设计手册[M] 北京:机械工业出版社,2002
作者简介:杨桂宏(1973-),女,河北隆化人,工程师,从事阀门的设计与开发工作
 

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