高溫調節(jiē)閥的控製是自動化(huà)控製中的難題(tí),高溫和(hé)超高溫的切(qiē)斷難度更大。這一難題的主要表現是高溫膨脹產生卡阻及切斷問題(tí)。因此,高溫和超高溫調節閥一直是(shì)國內外閥門廠家(jiā)及設計院關注的重(chóng)點。從(cóng)設計、選型和使用的角度看,應注意以下幾個問題:
(1)閥體及閥內件材料的選擇問題
用於450℃以上的環境中的調節閥,在設計和選用時必須考慮溫度、壓力條件對材料機械(xiè)強度的影響,如在鍋爐給水係統和過熱旁路係統高溫條件下,常規閥體及閥內件材料是不適用的(例如O形圈、四(sì)氟材料(liào)、彈性材料和標準墊片等)。
因此,必須(xū)選用更加(jiā)耐用的材料。一般材料(liào)可使用的(de)最高溫度為(wéi)500℃左右。對於高於538℃的場合,閥體通常采用鉻-鉬鋼。對於最高溫度達1035℃左右的場合,通常選用SUS310S型不鏽鋼,而且材(cái)料含碳量必須控(kòng)製在0.04~0.08%之間。對(duì)於更高的溫度,建議采用內襯非金(jīn)屬(shǔ)耐(nài)熱材料(可用於1200℃的高溫場合)或(huò)特殊的耐高溫(wēn)高強度合金(jīn)(如發動機燃燒室用耐高溫高強度合金,可直接用於1000℃高溫場合)。
(2)熱膨脹,冷收縮的影響
高溫(wēn)閥與常溫閥的結構及(jí)閥內件有很(hěn)大的差異,如導向間隙、閥板(bǎn)轉動間(jiān)隙、軸承方(fāng)式等。除了從設計、閥門生產廠家麵控製外,從(cóng)閥型結構的選擇上來減少熱(rè)膨脹、冷收縮(suō)的影(yǐng)響的方式更為可(kě)取。實踐證明擋板式蝶閥是一種非常好的高溫閥,擋板與閥體(tǐ)內腔間的間隙(xì)為3~6mm,可徹底解決閥板與(yǔ)閥體內腔高溫中卡阻的問(wèn)題,並可達到較高的切斷性能。
(3)導向(xiàng)軸承(chéng)與閥板定位問題
對於介質溫度高於400℃的場合普通的定位導向結(jié)構是不可靠(kào)的。此時應采(cǎi)用外部軸承結構(gòu)來保證閥板的定位與支撐,這樣可以避免內部高溫(wēn)對導向結構的影響。同時,由於定位係統承受了閥板、閥杆的重力,從而減輕(qīng)了執行機構負載,減輕了外部軸承負載,避免(miǎn)了常規蝶閥水平安裝使用時易出現的單邊卡阻現象,可垂直安裝。
(4)填料的耐溫性能
標準的聚四氟乙烯填料(liào)僅能用(yòng)於(yú)200℃以下場合,如需用於中高溫場合則必(bì)須采用伸長型閥蓋以防止填料受到極高溫度的影響。但較長較(jiào)細的閥杆在高(gāo)溫(wēn)條件下強度較差,易出現彎曲現象。因此,高溫條(tiáo)件下應采用耐(nài)溫性能優異(可達600℃)的柔性石墨填料,還可以大大降低伸長型閥蓋的高(gāo)度。同時配以“旋轉類閥+粗閥杆”的方式提高閥整體(tǐ)強度,從而較好地解決這一問題。
(5)密封方式的選擇
在(zài)高溫條件下實現較高(gāo)的切斷性能(néng)是很困難(nán)的,很多(duō)常規(guī)的(de)高性(xìng)能密封(fēng)方式是不可取的(如O形圈、四氟材料、彈性金屬材料等)。在500℃以內,可采用特種複合(hé)石墨閥座軟密封方式。在500℃以上的條件下,隻能采用(yòng)金(jīn)屬對金屬硬密(mì)封方式(一般采用(yòng)蝶閥結(jié)構)。
為防止(zhǐ)因高溫中材料膨脹,而產生的卡(kǎ)阻(zǔ)的問題,密封間隙(xì)通常留得較大。從而導致泄漏率較大。高溫擋板式蝶閥采用平麵檔(dàng)板(閥板)落於閥體凸台(一體化)之上的工藝(yì),形成圓線密封麵,達到很好的密(mì)封效果,泄漏率僅為10-3~10-4。同時在密封麵(miàn)上堆焊的耐磨合金使閥具有了較好的密封(fēng)可靠性,使用壽命也得以延長。