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     三偏心蝶阀
    全金属结构零泄漏阀门

     
     
     一、 配备了先进的研究开发,检验设备
     1. 主要检验设备:
      三座标测量仪 1200*2400*1000,精度1.9μm
      光谱
      冲击试验机
      超声波探伤
     
     2. 主要研究开发软件和设备:有限元强度及流体分析软件;产品数据管理。3D打印机,高性能工作站。
     
     二、 产品规格范围
     
     1. 设计标准:ISO5752, API609,ASMEB16.34
     2. 尺寸,温度和压力:
      DN200-DN600; 
      温度-46℃~425℃; 
      压力:class150-class600
     3. 密封副:全金属密封

    三、 RKS三偏心结构原理
     
     
      第一偏心:阀杆中心线与密封面中心线距离(轴向偏心)
     
      第二偏心:阀杆中心线偏离管路及阀门中心线(径向偏心)
     
      第三偏心:阀座为锥形的一部分,锥中心线与流道中心线成角度(角偏心)
     
     三偏心结构使得关闭瞬间,密封面瞬间同时接触。在接密封副完全接触前无摩擦。密封原理为为:“金属接触密封;扭矩密封”。

    四、 RKS三偏心结构特点:
     
     
     1. 弹性不锈钢密封圈
     
     
     利用了一个安装在阀板上的弹性不锈钢密封圈实现零泄漏,阀关紧时,密封圈可以径向压缩和圆周适应。弹性金属密封圈被压盖压在阀板上,可在压盖和缠绕垫之间有微量滑动,密封圈以这样自适应的方式提高了与密封副间密封比压的均匀性。


    2. 优化压盖螺栓预紧力
     
     
        通常安装时,密封圈压盖螺栓按给定力矩预紧,以保证密封圈侧面与阀板间的密封垫片得到相对均匀的密封比压。但在阀门关闭的工作状态下,此处密封比压会产生很大变化。过大夹紧力会限制密封圈的自适应,所以RKS蝶阀对不同位置螺栓预紧力进行了优化。目标是工作状态下密封圈与阀板间密封垫片密封比压均匀足够。

    3. 采用等离子粉末堆焊硬质合金在阀体内腔,形成阀座,为完全冶金结合。STELLITE®合金为标配,可根据工况按客户要求定制堆焊材料。炉内预热和去应力,保证工艺稳定
     
     4. 采用等离子自动堆焊专机,堆焊工装可保证堆焊面时刻保持水平,焊枪运动与阀体转动相位形成联动,并保证焊枪在空间焊道轨迹上的匀速。
     
     5. 通径几何中心与法兰中心(管路中心线)偏移,在加工阀体斜锥时,刀具让开阀体内壁的情况下,间隙A=B,使通径最大。
     
     6. 实体密封圈加工卸荷槽,降低密封圈边缘接触应力峰值,延长寿命,槽的设计由有限元软件计算优化。
     
     7. 阀杆与阀板联接采用渐开线花键,和常规的销钉,键相比,传递同样扭矩时的应力小,结构紧凑,受力均匀,便于拆卸。轴向可以窜动,可以应对温度变化
     
     8. 阀颈部与法兰铸成一体,增强刚性,提高反向密封能力。

     
     9. 大规格阀板为增加流通能力采用镂空结构。
     
     10. 配RKS气动头具备可调限力矩配置。
     
     正向时阀具备自密封的趋势,使关闭扭矩远小于气动执行器打开扭矩,用开启扭矩大小正向关闭时,会使密封副接触应力过剩,造成不必要的磨损。
     
     11. 防火设计,防吹出阀杆
     
     12. 低泄漏阀杆密封
     
      中部成形填料环预压缩处理,配合上下较软的编织石墨绳。
      填料处阀杆粗糙度小于Ra0.4,喷耐高温干性润滑剂。
      可根据客户需要按TA-Luft标准设计并检测。


    五、 关于加工制造及设计优化
     
     1. 密封圈可互换。
     
      采用高精度的密封副加工及测量手段,按可互换加工,取消了影响换性的合镗等配作工艺。
      阀板上金属密封圈材料比阀体堆焊表面略软,密封圈如磨损或被介质中硬质颗粒损伤后可更换。
     
     2. 密封圈形式
     
      RKS三偏心蝶阀密封圈默认为双相不锈钢材料的实体密封圈,也可根据用户要求配多片式。下图为多片式和实体式密封圈接触应力示意。
     
      当采用多片式时,片间石墨材料厚度仅为0.2mm,不是被用来挤出到主密封面上参与密封。它只起到片间密封及改善片间摩擦系数的作用,因而外侧被“吹掉”时,并不影响密封效果。
     
     3. 有限元优化
     
      RKS三偏心蝶阀运用了有限元手段进行设计,包括接触应力计算,关闭开启力矩,位移及变形,流体等方面,考虑各种工况和加载次序。
     
     4. 无自锁设计
     
      开启力矩与关闭力矩无关。(也可根据客户须要采用自锁式设计,须配液控驱动装置,双向扭矩可调节,以使反向密封更加可靠。

    附录:
     
     关于反向密封的检测标准:
     
      按照GB13927要求做双向试验(标记流向的,按流向做压力试验)
      按照API598对于有优选方向阀门,非优选方向应按降低的压差额定值(API609B类)
      由于阀门受到腐蚀,和温度等制约,材料使用受到限制,因而压差可降低一等级,这符合API标准,不符合国标。
      阀门试验是先关闭阀门,再加介质压力;而实际工况可能是先有流量,再去关断。对于一个有摩擦的非线性系统,加载次序与最终受力状态相关。第一种情况安全系数大,更易关闭。所以不能认为反向压力试验合格,实际工况就能截流关断。
      有进口阀门采用FCI 70-2 标准检验达到class VI(C型试验),且是双向零泄漏,不代表B型试验可通过。
      A型试验 3.5 bar和最大工作压差中的小者
      B型试验 最大工作压力
      C型试验 3.5 bar 气体
      通常对class600以上的阀要求反向密封,将不经济,或牺牲正向性能,不建议采用。


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