金屬密封蝶閥在低溫設備中的應用

        隨著工業技術的飛躍發展，對閥門行業提出了更嚴格的要求，尤其對低溫介質中所使用的蝶閥，除了能滿足一般閥門所具有的性能之外，更重要的是在低溫狀態下閥門密封的可靠性，動作的靈活性以及對低溫閥門的一些其它特殊要求。隨著工業技術的飛躍發展，對閥門行業提出了更嚴格的要求，尤其對低溫介質中所使用的蝶閥，除了能滿足一般閥門所具有的性能之外，更重要的是在低溫狀態下閥門密封的可靠性，動作的靈活性以及對低溫閥門的一些其它特殊要求。

       *，蝶閥具有結構緊湊、體積小、重量輕相同壓力，相同通徑的閘閥相比可減輕40％～50％）流體阻力小、啟閉迅速等一系列優點。但我國一些低溫裝置如天燃液化設備、空氣分離設備以及變壓吸附設備等化工行業所采用的閥門有80％以上是截止閥或閘閥，采用蝶閥的數量很少。分析其原因主要是過的金屬密封蝶閥在低溫狀況下密封性能不良，以及其它一些因結構不合理等原因造成介質內漏和外漏，嚴重的影響這些低溫設備的安全和正常運行，不能滿足低溫設備的要求。

        根據我國低溫裝置的不斷發展，對低溫閥門的要求日益增大，為適應市場經濟發展的需要，對金屬密封蝶閥進行結構上的改進，研制出一種三偏心純金屬高密封性能的蝶閥無論介質是高溫還是低溫均能滿足其需要。現結合其結構特點，僅對低溫性能方面作簡單介紹。

一、對低溫碟閥密封性能的要求：

低溫閥門產生泄漏的原因主要有兩種情況，一是內漏；二是外漏。

    1）  閥門的外漏：其一是閥門與管路采用法蘭連接方式時，由于連接墊料、連接螺栓、以及連接件在低溫下材料之間收縮不同步產生松弛而導至泄漏。因此我們把閥體與管路的連接方式由法蘭連接改為焊接結構，避免了低溫泄漏。其二是閥桿與填料處的泄漏。一般多數閥門的填料采用F4，因為它的自滑性能好、摩擦系數小（對鋼的摩擦系數f=0.05～0.1），又具有*的化學穩定性，因此得到廣泛應用。但F4也有不足之處，一是冷流傾向大；二是線膨脹系數大，在低溫下產生冷縮導致滲漏，造成閥桿處大量結冰，至使閥門開啟失靈。為此研制的低溫蝶閥采用自縮密封結構即利用F4膨脹系數大的特點，通過予留的間隙達到常溫、低溫都可以密封的目的。

     2）  閥門產生內漏主要原因是密封副在低溫狀態下產生變形所致。當介質溫度下降到使材料產生相變時造成體積變化，使原本研磨精度很高的密封面產生翹曲變形而造成低溫密封不良。我們曾對DN250閥門進行低溫試驗，介質為液氮（-196℃）蝶板材料為1Cr18Ni9Ti發現密封面翹曲變形量達0.12mm左右，這是造成內漏的主要原因。

        新研制的蝶閥由平面密封改為錐面密封。閥座是一個斜圓錐橢圓密封面，與嵌裝在蝶板上的正圓形彈性密封環組成密封副。密封環可在蝶板槽內徑向浮動。當閥門關閉時，彈性密封環首先和橢圓密封面的短軸接觸，隨著閥桿的轉動逐漸將密封環向內推，迫使彈性環再和斜圓錐面的長軸接觸，zui終導致彈性密封環與橢圓密封面全部接觸。它的密封是依靠彈性環產生變形而達到的。因此當閥體或蝶板在低溫下產生變形時，都會被彈性密封環來吸收補償，不會產生泄漏和卡死現象。當閥門打開時這一彈性變形立即消失，在啟閉過程中基本沒有相對磨擦，故使用壽命長。