BURKERT電磁閥在安裝時(shí)需要注意的幾個(gè)細節
BURKERT電磁閥在安裝時(shí)需要注意的幾個(gè)細節
BURKERT電磁閥因為不需要其他外來(lái)能源如電源、氣源,僅靠介質(zhì)自身的能量來(lái)驅動(dòng),既節能有環(huán)保,使用方便,安裝完畢后設定壓力值即可投入自動(dòng)運行,所以在對控制精度要求不高,又缺乏電源、氣源的場(chǎng)合,得到了越來(lái)越廣泛的使用。
不過(guò),自力式蒸汽壓力調節閥也需正確選型和正確安裝、使用,才能投入運行后不出現什么問(wèn)題。選型方面比如調節閥是用來(lái)控制閥前壓力還是閥后壓力,介質(zhì)是常溫還是高溫,有無(wú)腐蝕性,高工作壓力等等就不做多介紹了,一定事先搞清楚,我們主要介紹下安裝使用方面的問(wèn)題。因為近碰到一列自力式蒸汽壓力調節閥的使用方面出現的問(wèn)題,很有代表性。
BURKERT電磁閥是用在蒸汽管道上的,投入使用才短短一兩個(gè)月,用戶(hù)就報修。到現場(chǎng)一看,的蒸汽從自力式蒸汽壓力調節閥膜頭的排氣孔中排出,噪聲極大,聲勢驚人。事故原因明顯是蒸汽沒(méi)經(jīng)過(guò)冷凝器直接裝入膜頭因而燒壞了膜片。
BURKERT電磁閥,安裝時(shí)必須在執行器和管道之間加一個(gè)冷凝器,不能讓蒸汽進(jìn)入執行器膜頭,而且自力式蒸汽壓力調節閥必須頭朝下安裝,冷凝器要高于膜頭,初次使用一定要將泠凝器和膜頭中加滿(mǎn)水??船F場(chǎng)的安裝方式,詢(xún)問(wèn)現場(chǎng)儀表人員,這些都沒(méi)問(wèn)題,那么是什么原因造成的呢?令人百思不得其解。后來(lái)仔細詢(xún)問(wèn)了一個(gè)操作工,無(wú)意之下得知這臺調節閥安裝、投入使用后,冷凝器和膜頭之間的接頭一直在斷斷續續的漏水。原來(lái)是這樣,漏水倒置冷凝器立的水慢慢漏光,蒸汽就進(jìn)入膜頭,燒壞了膜片。
對于構成管路一部分的閥門(mén),其流導大小是一個(gè)重要的性能參數。對于主要用來(lái)起開(kāi)關(guān)氣路作用的閥門(mén),閥板關(guān)閉的密封性能也是重要的性能參數之一。密封性能是用其漏氣率來(lái)衡量的。對于主要用來(lái)調節氣流大小的閥門(mén),能夠調節氣流量的精度及范圍,則是一項重要的性能參數。對于全金屬超高真空閥門(mén),每次關(guān)閉是否性能穩定?使用壽命是否長(cháng)?是其主要的性能指標。
(1)對真空閥門(mén)的一般要求
①閥門(mén)的密封性能要,閥板密封處的漏氣率要小;
②閥板開(kāi)啟后應盡可能有較大的流導;
③閥門(mén)內所用材料應有較低的飽和蒸氣壓,高抗腐蝕性能和高化學(xué)穩定性、耐磨損、壽命長(cháng),超高真空閥門(mén)應能耐烘烤(400~450℃);
④閥門(mén)結構要簡(jiǎn)單,開(kāi)關(guān)輕便省力,有標志,傳動(dòng)機構在高壓側;
⑤真空閥門(mén)的型式、基本參數、連接尺寸和技術(shù)條件應按國家標準執行。
(2)閥板的密封結構和密封力計算
①膠墊密封結構及密封力的計算
BURKERT電磁閥密封是利用閥板與閥座間壓緊橡膠墊圈,依靠橡膠彈性變形填塞表面不平來(lái)實(shí)現的密封。目前真空閥門(mén)的膠墊密封歸納起來(lái)有6種,如圖18所示。前4種用于較大口徑的閥門(mén),后2種用于較小口徑的閥門(mén)。a種是早期采用的結構,為了便于加工閥座上的密封槽,必須把閥座與閥殼設計成可拆卸的,這就在結構上增加了一道真空密封?,F在絕大多數閥門(mén)都采用閥板上帶密封圈的結構。
選擇真空閥門(mén)的密封結構時(shí)應注意以下幾點(diǎn):a.盡可能減少閥板下高真空側的放氣因素,例如選用放氣率小的密封墊材料等.b.關(guān)閥后密封圈截面上有大的壓縮變形.c.結構力求簡(jiǎn)單;d.制造方便;e.密封元件便于拆卸和修理。
BURKERT電磁閥關(guān)閉的密封性能壞決定于密封墊填塞閥座表面不平的程度。影響這種填塞程度的因素有二方面:a.密封墊材料的硬度和壓緊程度;b.閥座表面的粗糙度。通常閥座表面的粗度都高于3.2/Δ,密封墊的硬度都在邵氏硬度55~75之間。密封墊的壓緊程度,根據試驗結果,當橡膠的硬度在邵氏硬度50以上,而表面沒(méi)有任何擦傷時(shí),橡膠墊的高度壓縮比在15%以上就能達到漏氣率小于1.33×10-7Pa·L/s·cFn。的密封性能。如果考慮到制造精度上允許的偏差·把壓縮比適當提高一些是必要的。因此建議真空閥門(mén)密封墊的相對壓縮比通常取為15%~25%。
膠墊密封悶板的密封力計算,多數可按0形環(huán)在矩形槽中受壓縮的密封力進(jìn)行近似地計算
Fs=σBL =σxEBxπdDN (1)
式中σ-密封比壓力,N/cm2;B-密封寬度,即密封圈與閥座的接觸寬度,cm;L-密封圈平均周長(cháng),cm;σx-相對比壓力;E-密封圈材料的相氏模量,N/cm2;Bx-密封圈的相對寬度,d-密封圈的線(xiàn)徑,cm;D-密封槽的中徑,cm。
有些閥門(mén)只需要單向使用,例如擴散泵入口閥門(mén),閥板只需要封住擴散泵中的真空狀態(tài)。這種閥的設計,結構上允許閥板在壓力差作用下繼續被壓緊。因此,閥板關(guān)閉時(shí)只需要初始壓緊力就可以。我國1968年真空閥門(mén)聯(lián)合設計中提出,在上述情況下,密封的初始比壓力可以取為20N/cm。。實(shí)踐證明,這種做法是可行的。故這種閥門(mén)的初始密封力為
Fs=20BLN (2)
式中B-與密封比壓力為20N/cm2相對應的膠墊密封寬度,cm;L-膠墊的長(cháng)度,cm。
有些閥門(mén)需要雙向使用,既不但需要封住閥板上方的大氣壓,有時(shí)還得封住閥板下方的大氣壓。這種閥門(mén)的閥板密封力應用下式計算:
Fs=σBL+7.85×10-5D2PdN (3)
式中Pd是大氣壓強,Pa;其余符號同前。
②金屬墊密封結構及密封力計算
給出金屬墊密封的幾種結構。其中有針閥的結構,還有都是用于超高真空系統中的金屬墊密封閥門(mén)。
一般來(lái)說(shuō),閥板用軟金屬紫銅、無(wú)氧銅、鋁、鎳和鉛等制成,銅、鋁、鎳要預先經(jīng)過(guò)退火處理。閥座用硬金屬不銹鋼等制成刀口形。一種是用低熔點(diǎn)的軟金屬及其合金作為密封材料,而閥座也是用硬金屬不銹鋼等制成。它們都是依靠軟金屬受壓產(chǎn)生塑性變形與閥座密合達到密封的。為密封,每次閥板關(guān)閉時(shí)刀口的壓痕必須重合。為此除了閥板的傳動(dòng)上應有的導向機構外,刀口尖還應倒圓。倒圓半徑一般有兩種:R0.1mm和R0.2mm,多數取為R0.1。圖(g)沒(méi)有刀口壓痕問(wèn)題,密封墊的壽命較長(cháng)。
刀口形狀對閥門(mén)性能也有一定影響。表2給出了一些實(shí)驗數據,從表中實(shí)驗數據可知,直角形刀口比夾角形刀口所需螺旋壓緊轉矩大些。
為了提高閥板(或金屬墊)的壽命,閥板的壓下量還可以設計成可微調的。一旦原有壓痕失去了應有的密封性能時(shí),可通過(guò)微調,使壓痕再稍深一些。這樣能密封性一能,也延長(cháng)了閥板的使用壽命。
目前有關(guān)金屬墊密封閥門(mén)的密封力計算通常是基于實(shí)驗數據。設計者針對所設計的密封結構進(jìn)行模擬試驗,確定出密封比壓力,然后按照具體的密封尺寸進(jìn)行計算。