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高温高压自力式调节阀密封改进方案

本实用新型的目的在于提供一种高温高压自平衡调节阀，以解决上述背景技术中提出的问题。
根据取压点位置分阀前和阀后两类，取压点在阀前时，用于调节阀前压力恒定；取压点在阀后时，用于调节阀后压力恒定。当将阀前和阀后压力同时引入执行机构的气室两侧时，自力式压差调节阀可以调节调节阀两端的压力恒定，也可将安装在管道上孔板两端的压差引入薄膜执行机构的气室两侧，组成自力式流量调节阀，或用其他方式将流量检测后用自力式压差调节阀实现流量调节。自力式调节阀的密封性影响着自力式调节阀的使用性能，因此在使用中要不断提升其密封性，高温高压自力式调节阀密封改进方案自力式调节阀的密封性能提升可以通过下面五种方式：

1)研磨法：细的研磨，消除痕迹，减小或消除密封间隙，提高密封面的光洁度，以提高密封性能。

2)利用不平衡力增加密封比压法：执行机构对阀芯产生的密封压力一定,不平衡力对阀芯产生顶开趋势时,阀芯的密封力为两力相减,反之,对阀芯产生压闭趋势,阀芯的密封力为两力相加，这样就大大地增加了密封比压,密封效果可以比前者提高5～10倍以上.一般dg≥20的单密封类阀为前一种情况,通常为流开型,若认为密封效果不满意时,改为流闭型,密封性能将成倍增加.尤其是两位型的切断调节阀,一般均应按流闭型使用。

3)提高执行机构密封力法：提高执行机构对阀芯的密封力，也是保证阀关闭，增加密封比压，提高密封性能的常见方法。常用的方法有：

①移动弹簧工作范围;

②改用小刚度弹簧;

③增加附件，如带定位器;

④增加气源压力;

⑤改用具有更大推力的执行机构。

4)采用单密封、软密封法：对双密封使用的调节阀,可改用单密封,通常可提高10倍以上的密封效果,若不平衡力较大,应增加相应措施,对硬密封的阀可改用软密封,可提高10倍以上密封效果。

5)改用密封性能好的阀：在不得已的情况下,可考虑改用具有更好的密封性能的阀.如将普通蝶阀改用椭圆蝶阀,进而还可改用切断型蝶阀、偏心旋转阀、球阀和为之专门设计的切断阀。

 高温高压自力式调节阀密封改进方案
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高温高压自平衡调节阀，包括主体、套筒、阀芯和阀座，主体的底端固定有阀座，且阀座的一侧设置有进水口，所述阀座的另一侧设置有出水口，且阀座靠近出水口与进水口的位置处均固定有防漏圈，所述阀座内部的底端设置有第二水腔，且阀座内部的顶端设置有第一水腔，所述阀座内部的中间位置处安装有套筒，且套筒底端的两侧均设置有卡槽，所述套筒内部两侧的中间位置处均安装有蝶形弹簧，
为了避免自动调压阀（阀芯和阀座）内部零件表面的磨损、冲蚀和气蚀，应考虑材料在高温下的热硬度，以防止金属硬度的变化。在高压差下，大部分流体的能量集中在阀门内部释放，使阀门内部超载，而在高温下，大部分材料的力学性能变差，材料变软，这极大地影响了阀门内部的使用寿命。因此，应选择合适的材料，以延长阀门的使用寿命。

1、高温高压自力式调节阀密封改进方案金属材料；
材料是最重要的因素，（自力式压力调节阀）如材料性能、蠕变、热膨胀系数、抗氧化性、耐磨性、热抗划伤性和热处理温度，这些都是首先要注意的事项。在高温下，蠕变和断裂是材料失效的主要因素之一，尤其是碳钢。当长时间暴露在425℃以上时，钢中的碳化相可能变成石墨，而奥氏体不锈钢只有在碳含量超过0.4%时才能在528℃以上使用。

因此，在高温下使用时，阀体材料的抗拉强度、蠕变、高温时效等参数应单独计算。阀门内部构件的设计还应考虑高温下材料的硬度、配合件的热膨胀系数、导向件的热硬度差、弹性变形和塑性变形。在设计中，应给出相应的安全系数和可靠性系数，以避免多种因素造成的损坏。并熟悉材料在高温下的蠕变速率，以便选择合适的应力，使材料的总蠕变在正常使用寿命内不会扩展到断裂或允许其产生微变形而不影响导向件的正常使用。
此外，还应考虑高温时效对韧性和焊缝锈蚀等物理性能的影响。当使用温度达到或超过热处理温度时，对阀门内部零件进行退火处理，使硬度降低。同一介质，在高温下，其分子活性相对活跃，某些具有普遍腐蚀性的介质可能对阀体和阀内件的金属材料造成严重的腐蚀损伤，介质以高速离子渗入金属，改变材料的性能，如热膨胀、焊缝锈蚀等。

在高压差、高流量的条件下，即使温度正常，也要对材料的特性进行评估，使材料能够满足这种工况。一般来说，在常温下，当压差超过15巴时，阀芯和阀座的材料应由316调整为钨铬钴合金堆焊或要求较高的合金。对于弱腐蚀性介质，可选择420QT（淬火+回火）和440QT。高压差和高流量会带来严重的冲蚀或气蚀，对阀内件材料造成极大的危害。

因此，阀体和阀内件的材料要求非常高。对于阀芯，应考虑不锈钢表面渗氮（HRC70）处理，使其具有较强的抗侵蚀性，提高阀门流量的精度和使用寿命。材料在高温下的抗氧化能力也是一个非常重要的参数。在温度循环变化中，所选材料应避免材料表面反复氧化，造成氧化皮等问题。一般来说，奥氏体不锈钢、硬质合金和特殊合金材料具有良好的高温稳定性，可以根据不同的高温工况选择合适的材料。

2、高温高压自力式调节阀密封改进方案非金属材料

一般的非金属材料我们无法进行承受高温（300°C以上），但柔性石墨公司可以自己承受700°C以上的高温，因此通过高温工况下，无论是静密封系统还是动密封，一般企业可以根据选取柔性石墨或复合结构材料，但应注意摩擦影响系数会增大。

且下膜室的顶端通过螺栓固定有上膜室，所述上膜室顶端的一侧设置有气压口，且上膜室的内部固定有膜片，所述膜片底端的中间位置处固定有推杆，且推杆的底端纵向穿过下膜室的底端并延伸至固定架内部的底端，所述固定架下方的推杆上固定有指针，且固定架靠近气压口的一侧安装有刻度盘，所述推杆的底端安装有阀杆，且阀杆的底端纵向穿过填料腔，并延伸至第一水腔的内部，所述阀杆的底端安装有阀芯，且阀杆的边缘靠近填料腔的位置处设置有密封垫，所述阀芯两侧靠近卡槽的位置处均安装有与卡槽相互配合的卡块。