新型高溫高壓閥門自密封結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、GM運行與應(yīng)用新技術(shù)新產(chǎn)品 Nev/ Technology & New Material浙江右化閥門仃限公訶浙江325024） 昊尖斌陳凌云分析了現(xiàn)有鬲溫島壓fI密M結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，述了 種新型I密時給構(gòu)的設(shè)計方法及數(shù)據(jù) 計算.島溫島用蟆形墊女層密封圈GM運行與應(yīng)用新技術(shù)新產(chǎn)品 Nev/ Technology & New MaterialGM運行與應(yīng)用新技術(shù)新產(chǎn)品 Nev/ Technology & New Material一、概述隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展電站彳亍業(yè)也得以飛速發(fā) 展，電站行業(yè)所需的閥門的墓求也進一步提高。表現(xiàn)在 閥門使用的淚度、壓力要求更爲(wèi).閥門口徑冇増大的

2、趨 勢.對于高溫高壓大口徑腳門,其自密封結(jié)構(gòu)非常重 要，針對no用的1密対結(jié)構(gòu).探討 種訴型的門密 封結(jié)札二、分析山認電站閥常用的i'i密封結(jié)構(gòu)俗槐形建組合密封 低徳密封）和棋形笊密封兩種結(jié)構(gòu) 如圖1、圖2所 示）.一般來說，大口徑閥門采用組合式鍥形墊結(jié)構(gòu), 小口徑采用棋形昶結(jié)構(gòu)。圖1換形菸細合結(jié)構(gòu)I.閥體2.糾孟3.桂彤墊4.壓耳5. W開環(huán)6.支承壞7.他緊螺栓這兩種結(jié)構(gòu)形式，英工作廉理茶木相同，都足把棋 形墊放崑在浮動頂蓋和圓筒體端部之何，利用螺栓產(chǎn)生 的預(yù)緊才而形成初始比斥.為介質(zhì)壓力作用時.浮動頂 蓋受壓2作用向上壓縮槌形墊，從而達到I'l緊密封。圖2模形墊結(jié)構(gòu)1.閥

3、體2.何孟3.根形墊4.支架'"僧道介質(zhì)壓力山低向奇變化時.此類閥門耍始終保 持密封，必須滿足兩個條件：一是要通過預(yù)緊螺栓產(chǎn)生一 定的初始比壓：二是在崗壓時，密封血不被崗壓IKiU為 了滿足這兩個條件.設(shè)計複形地時就要考也次材料既要満 足低壓時的型性變形，乂要有足夠強度來避免高壓時因密 対力過大而壓淤密封而。為解決這訐拆，現(xiàn)通殆作法是 將強度高的材料表面鍍一層軟質(zhì)鍍層或涂覆層.通過分析，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)俗的槐形建密封結(jié)構(gòu)存住以 下缺點：牢件加T帶度高，裝配要求高：鍍層或涂裁層 使成本加大，Kill鍍或涂鍍層在島溫時存任剝落町 能.低壓時密封不可靠.三、設(shè)計08 China Acad

4、emic Journal Electronic Pul-hup:/ 、v2006年第彳期 75針對現(xiàn)在自密封結(jié)構(gòu)的不足，設(shè)計以卞雙密封圈的圖3女從密対懼密血絡(luò)構(gòu)1.閥體2.軟彬封制3.便幫封* 4.閥苗5.床環(huán)6. W開環(huán)這種密封結(jié)構(gòu)的上婆特點是把康來的樓形墊分成山 軼密封囲和禪性硬密封圈組成的雙密封結(jié)構(gòu).下而是用 柔性石舉或用柔性石墨編織填料爪制成的軟密封圈，上 面是由0O18M9或其他奧氏體鋼制成的禪性密封圈 如圖4所示）.設(shè)計時注意事頊如下.圖4雙層褂対圈分解|¥|600七時，其值為17.9x16%）.當(dāng)壓力和沮度逐 漸升高時，彈11金屈密封囲開始受力密封，而此時軟密 BltJ

5、lLl受力很小。這樣既保證高溫高壓悄況下密封.乂 能越免軟密型圈不被壓潰.0）山所盅的初始密封比壓靠柔性石盅的來密 対.故禪性金屈密封圈、浮動閥蓋及岡簡體端部的加工 精度可以降低。而且金屈密封圏不用鍍層或涂鍍層,也 可降低成本.4）這種結(jié)構(gòu)對頂蓋安裝誤墾要求不高，所以裝配 難度大大降低。6）由干是軼硬雙層密封圈密封，故在沮度、壓力 產(chǎn)生波動的惜況下也能實現(xiàn)可靠密封。四、計算0）預(yù)緊狀態(tài)時，軟密封圈楔形墊的軸向分力.即 預(yù)緊螺栓的載荷計算：F.F厶也亠“Ocoba 軟密封圈用柔件石舉或用柔件石皐編織垠料壓 制而成，圖中歷示尺寸為壓制后尺寸.考慮到材料的壓 縮顯及冋弾就較大，H尺寸可適當(dāng)放大. 金

6、凰密封圈由于是彈性設(shè)計,故在設(shè)計過程中尺 寸D.=D- 4-1.5）,還要注總角度5。的i殳用.覘兒的 大小，在外惻上適當(dāng)設(shè)計櫚的數(shù)最和大小,以增加彈性. 軟密封圈斜角為30。，禪性金鳳密封圈斜角為 32。在金屬密封腳開始密封時,保證金屬密対圈I：口 首先密封。從而使金屬密封圈具有彈性。這樣的設(shè)計不但具冇現(xiàn)有根形輕密期結(jié)構(gòu)的優(yōu)點, 而nw以成功彌補現(xiàn)在常用槐形墊密封的缺點，其優(yōu)點 具體分析如下.1）因為雙密封結(jié)構(gòu)有軟密封存在，故其所需的螺 栓義緊力耍小許多,初始密封比壓小,在低壓情況下容 易密封.設(shè)計時可適當(dāng)減小預(yù)緊螺栓,減少閥門成木.2）由于柔性石星的壓縮率遠遠大于金皿材料,ifiJ II柔

7、性石墨的線脹系數(shù) 往20 600七時，英值為1.5 -4.65xl6-6/t）又遠水于金屬材料0Crl8Ni9 420式中F.槐形密封的軸向分力，單位為N；D密封接觸圜直徑，單位為mm：%初始密封比曲們小門仃單位為MPa：q 密封的必需比壓，査4-10 21可得，單 W位為MPa：a設(shè)計確定，一般取30。：p摩擦角,取2.8°-5.7%5）載荷計算內(nèi)壓引起的總軸向力F = ir4/>>2）式中F內(nèi)壓引足的軸向力，爪位為N：D密封接觸鬪宜徑，設(shè)計確定，單位為 nun：P設(shè)計壓力，驗算低壓時，IR p = 0.3MPa：驗算高壓時，取設(shè)計壓力上 限值，單位為MPaB）支承環(huán)、

8、四合環(huán)、預(yù)緊螺栓及閥蓋的設(shè)計計算 略.五、結(jié)語"省甘結(jié)構(gòu)閥門設(shè)計的關(guān)鍵在把普通模形墊改成 雙密封檢的楔式結(jié)構(gòu).低壓時靠柔性石果或柔性石亀編 織材料的軟密封帽來實現(xiàn)可靠密封，崗Ik時，靠彈性金GM運行與應(yīng)用新技術(shù)新產(chǎn)品 Nev/ Technology & New MaterialGM運行與應(yīng)用新技術(shù)新產(chǎn)品 Nev/ Technology & New MaterialGM連用機械76 2006年第f期' 1 )94-2008 5：lic Ei：新技術(shù)新產(chǎn)胡 New Technology & New Mtferd運行與應(yīng)用GMTRT陜鼓集團研發(fā)中心秋西710

9、611) 柳黎光對閃內(nèi)第臺應(yīng)用先進的控制技術(shù)，設(shè)il投運的第套全干式共用翌/二作-詢爐煤氣透平 TRT機組的待點和投運情況進行了介紹。二合一/共用型TKT煤氣透平 頂壓控制新技術(shù)新產(chǎn)胡 New Technology & New Mtferd運行與應(yīng)用GM新技術(shù)新產(chǎn)胡 New Technology & New Mtferd運行與應(yīng)用GM一、概述津神共用塑/二介一高爐TRT裝代，是國產(chǎn)第一套 應(yīng)用先進的控制技術(shù)，井投運的第一套全干式高爐 TRT.該機組的投運，對節(jié)能、增效以及TRT的推廣應(yīng) 用,具有十分深遠的總義。從2005年7月20日開始聯(lián) 調(diào)試車.到R月5 n順利通過72h的機

10、械運轉(zhuǎn)執(zhí)負荷試 車考核，$項指標均達到設(shè)計要求，透平主機性能良 好，發(fā)電顯曾達到5 800kW,爐頂壓力調(diào)節(jié)穩(wěn)定、可 靠，全部完成了fl動升速、H動井網(wǎng)、fl動升功率、H 動調(diào)頂壓及全部TRT過程檢測與過程控制的各項功能。 取得了階段性成果，用戶比較滿盤.屬密封圈來實現(xiàn)可靠密封.這樣不但彌補了現(xiàn)有n密封 結(jié)構(gòu)的缺陷,而且可以降低成本.特別適用于大口徑、 高溫高壓的電站閥門.是一種很有應(yīng)有價值的自密封結(jié) 構(gòu)。1楊源泉.刪門設(shè)計手冊北京：機械匸業(yè)出版社 19922洪勉成等.側(cè)門設(shè)計計算手冊.北京：中國標準出版 H. 19943成大先.機械設(shè)計手冊第1卷.第3版.北京：化學(xué)工 業(yè)岀版It. 1994

11、4何光遠尊機械工程丁冊工程材料.第2版.北京,機械匸業(yè)出版社 1996 GM收稿 H 期：2005/10/08)TRT是高爐煤氣余壓透平的發(fā)電裝代簡稱 軸a Fuma>t T>p - pressure Recovery Turbines unit).是利用崗 爐爐頂?shù)挠鄩?，把煤氣?dǎo)入透平機膨脹做功.驅(qū)動發(fā)電 機發(fā)電的能雖回收機組,可回收高爐鼓風(fēng)機所需能雖的 30%-50%,經(jīng)濟效益十分顯薔，同時該裝置正常運轉(zhuǎn) 時,能替代減壓閥組，能很好地調(diào)節(jié)、穩(wěn)定爐頂壓力, 凈化煤V，故對保證高爐順行,增產(chǎn)彳jit好的作用回 收了過去在減壓閥組通過強制節(jié)流和形成噪聲而白白消 耗掉的能量，同時山于不形響高爐正常生產(chǎn)和煤氣的使 用.IM此，加速推廣應(yīng)用用產(chǎn)化成套TRT裝代，對保護 尺族工業(yè)，降低煉鐵生產(chǎn)成本，節(jié)能降耗，減少環(huán)境污 染.都冇不可忽視的社會效益及經(jīng)濟效益.共用型TRT 機組m圖I共用TjtRt機ffi二、共用熨TRT技術(shù)的開發(fā)思路中空、低圧高爐曲單朋高爐爐容小400 -750m1 髙爐)惻收的能園比較低.一次性投資比較大,投資的 回收期相對時間