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全密封波紋管截止閥選型分析

我國波紋管截止閥的生產(chǎn)起步并不晚，在上世紀90年代就已經(jīng)應用于一些大型閥門廠里開始生產(chǎn)。這幾年，由于節(jié)能環(huán)保和人們對產(chǎn)品的要求越來越高，很多企業(yè)開始對wj41h波紋管截止閥關注，使截止閥市場開始火熱起來。本實用新型涉及全密封零泄漏截止閥.全密封零泄漏截止閥包括閥體,上封蓋,手輪,閥桿及閥瓣,截止閥閥腔中還設有閥瓣掛架,所述閥瓣固定在閥瓣掛架的下端,所述閥桿下端穿過上封蓋與閥瓣掛架聯(lián)動連接構成閥瓣掛架軸向升降機構使閥瓣與閥座形成開啟和閉合配合,所述閥體的閥口與閥瓣掛架之間設有波紋管狀彈性伸縮件,所述彈性伸縮件兩端分別與閥口和閥瓣掛架密封連接將閥瓣與上封蓋隔開.本實用新型將現(xiàn)有技術中的動密封改進為靜密封,再設置彈性伸縮件將閥瓣與上封蓋隔開,達到全密封零泄漏,地提高了密封性能,擴大了應用領域.
 波紋管截止閥, 也叫波紋管密封截止閥，通過自動滾焊焊接，在流體介質(zhì)和大氣之間形成一個金屬屏障，確保閥桿零泄漏的設計。大多數(shù)波紋管截止閥的損壞并不是因為生產(chǎn)過程中的使用，相反，是因為機械的擠壓作用而損壞。雖然波紋管截止閥的波紋管有著不同的彈性等級、有不同涂層、和不同的PTFE護板，但是，對于所有的波紋管截止閥都有從外部看不見的磨損（由內(nèi)部介質(zhì)引起的表面腐蝕和微粒附著）。因此，為了避免無菌流程生產(chǎn)因隔膜閥的損壞而被迫停產(chǎn)，在實踐中通常是在規(guī)定的使用壽命期前更換波紋管。這樣一來，無論是強制更換的波紋管數(shù)量，還是由此而產(chǎn)生維修費用，或者設備的停機時間，都比PTFE波紋管閥明顯要多，而波紋管閥的另一個優(yōu)點是：幾乎可用于各種流程生產(chǎn)過程。波紋管截止閥是一種新型的截止閥，閥桿密封為為波紋管+填料的雙重密封設計，密封性能比普通截止閥有著更加可靠的*性。波紋管所形成的金屬屏障能夠防止泄漏，填料在波紋管失效后也能提供密封作用，應用更安全、節(jié)能、環(huán)保、零泄漏。

全密封波紋管截止閥選型分析

波紋管密封截止閥的關鍵部分是金屬波紋管,通過自動滾焊蓋和閥桿之間的連接，確保波紋管組件無滲漏。杭州瓦特節(jié)能工程有限公司的經(jīng)驗表明，波紋管截止閥在使用過程中波紋管破裂是主要問題。波紋管的破裂原因的主要原因有如下三個:
柱失穩(wěn)：指波紋管的波紋連接發(fā)生橫向偏移，使波紋管偏移后的實際軸線成弧形或成s形。波紋管因總厚度不夠，難以抵御試驗壓力或運行壓力，波紋管波數(shù)過多及波紋管同軸度偏差大等都容易產(chǎn)生柱失穩(wěn)。用于蒸汽系統(tǒng)時，水錘導致的閥桿變形或閥頭位移容易導致柱失穩(wěn)。
平面失穩(wěn)：表現(xiàn)為一個或幾個波紋平面相對于波紋管軸線發(fā)生轉動而傾斜，但波紋管的圓心還基本在波紋管的軸線上。平面失穩(wěn)的原因是由于在內(nèi)壓產(chǎn)生的子午向彎曲應力和周向膜應力的合力的作用下，波紋管發(fā)生了塑性變形，平面失穩(wěn)多發(fā)生于波紋管處于壓縮狀態(tài)時;柱失穩(wěn)或平面失穩(wěn)得不到控制，波紋形狀發(fā)生較大的變化脫離了原有的計算模型，位移又集中在某一個或某幾個波紋上，終將導致波紋管很快疲勞斷裂。有時雖不至于立即破裂，但它大大降低了波紋管的疲勞壽命和承受壓力的能力。

波紋管材質(zhì)和閥桿材質(zhì)不同，可焊接性能不同，焊接在一起時容易造成焊接缺陷，而導致波紋管容易穿孔。閥芯閥座密封失效是波紋管密封截止閥使用過程中容易出現(xiàn)的另外一個主要問題。在日常使用大口徑截止閥的用戶中，大家常常反映一個問題，即波紋管密封截止閥用于壓差比較大的介質(zhì)上，如蒸汽、高壓水等帶壓工作時，往往很難關閉，無論怎樣用力關閉，總是發(fā)現(xiàn)會有泄漏現(xiàn)象，很難關緊，造成這一個問題的原因是由閥門的結構設計與人的極限水平輸出力矩不足而造成的。也與閥芯閥座密封副的結構、材料、熱處理、加工精度設計有很大關系，當用于蒸汽系統(tǒng)時傳統(tǒng)的平面閥座設計有相當?shù)挠绊?。閥座硬度太小，則容易受沖蝕影響，閥座硬度太大則容易導致密封副之間的配合出現(xiàn)問題。錐形閥瓣設計，在閥門關閉時，具有“刮除效應”的錐形密封面能自動去除表面雜質(zhì)，可以確保閥瓣有可靠的密封和更長的使用壽命。 一般會根據(jù)工況的要求提供各種閥瓣設計，能夠設計為節(jié)流型閥瓣、截止止回型閥瓣、平面軟密封等各種閥瓣設計。

當蒸汽系統(tǒng)啟動時，需要對蒸汽管線進行預熱（暖管），而預熱過程一般要求很小流量蒸汽通過，使管線緩慢均勻加熱到一定程度后，才能*開啟截止閥，避免造成管線急速升溫而產(chǎn)生過度膨脹，損壞部分連接部位。但在這過程中，閥門開度往往非常小，從而造成沖蝕率遠遠大于正常使用效果，嚴重降低閥門密封面的使用壽命。

全密封波紋管截止閥選型分析

瓦特節(jié)能蒸汽工程師發(fā)現(xiàn)閥芯閥座的損壞經(jīng)常表現(xiàn)在因為在節(jié)流口上，當閥門快被關閉的時候，根據(jù)流速與壓差的公式V2=V1PΔ，正常蒸汽流速V1=40m/s，若蒸汽壓力為10Barg時，其流速V2=126m/s，是正常流速的3倍!具有強大動能，這樣，對密封面的沖刷力成倍成倍的增加，它可以很快將閥芯、閥座表面沖出線型的細槽，使閥的壽命成倍下降。另一方面，根據(jù)能量守恒原理，速度增大，壓力必將急劇下降，在出口處產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象。瞬間就會產(chǎn)生強大的壓力沖擊波，使閥芯、閥座表面的材料被沖擊成蜂窩狀的小孔，并引起振動和噪聲，這就是汽蝕。因此，要求閥瓣閥座材質(zhì)的硬度和耐沖蝕性非常才可以確保閥門的壽命。

DN150以上產(chǎn)品，必須加裝三角定位裝置，有效防止閥門在使用中顫抖，發(fā)出噪音，并導致的內(nèi)件損壞現(xiàn)象，使用壽命有效提升150%以上。閥體采用覆膜砂鑄造或硅溶膠鑄造技術，以便提高閥體表面光潔度及機械性能，減少氣孔、砂眼、裂紋的出現(xiàn)，增強鑄件的抗拉強度。

閥門的手輪設計應該采用確保容易抓握，并沒有毛刺等凸起。手輪的直徑太大容易造成關閉時閥芯閥座人為挫傷；太小則不容易關閉，加力扳手的使用會導致閥桿變形和密封副損傷。

閥桿采用滲氮等工藝處理，加大閥桿的耐磨損性。閥桿螺紋采用細牙滾壓螺紋，避免閥門關閉以后產(chǎn)生的死區(qū)泄漏。

閥門在出廠時，必須經(jīng)過100%的壓力測試，測試壓力為1.5倍的設計壓力；當用于蒸汽時，需要進行100%的密封性測試，密封等級必須高于4級泄漏標準。

波紋管密封截止閥一般大口徑不超過350mm。當口徑大于350mm時，波紋管截止閥不是合適的選擇，無論尺寸、重量、產(chǎn)品復雜程度、操作困難性都使得波紋管截止閥不再是合適的選擇，選用波紋管閘閥、偏心蝶閥更加經(jīng)濟可靠。

核心部件
Vesta波紋管閥的關鍵部件是TFM1705 PTFE制造的截止波紋管，它除了可以抵抗各種化學介質(zhì)的腐蝕之外，TFM1705材料。

全密封波紋管截止閥選型分析特性：
雙重的密封設計(波紋管+填料)若波紋管失效，閥桿填料也會避免泄漏,并符合密封標準
沒有流體損失，降低能源損失，提高工廠設備安全
使用壽命長，減少維修次數(shù)，降低經(jīng)營成本
堅固耐用的波紋管密封設計，保證閥桿的零泄漏，提供無需維護的條件
氣體介質(zhì)閥座采用PTFE軟密封材料提高本閥的密封性
耐高溫≤425℃閥座采用錐面硬密封。達到氣密性能零泄漏
   波紋管截止閥內(nèi)部采用波紋管結構，不銹鋼的波紋管下端焊接在閥桿上，以防止工藝流體浸蝕閥桿。另一端置于閥體和閥蓋之間構成靜密封。采用雙重的密封設計，若波紋管失效，閥桿填料可以避免泄漏，波紋管閥桿保持穩(wěn)定的運行性能，避免截止閥塞振動引起閥桿振動。

  全密封波紋管截止閥選型分析 與傳統(tǒng)截止閥相比具有以下優(yōu)點： 

   1、波紋管截止閥使用壽命長，減少維修次數(shù)，降低經(jīng)營成本。堅固耐用的波紋管密封設計，保證閥桿的零泄漏。 

   2、閥門啟閉力矩小，減小勞動強度，并且可以帶動任何形式的驅(qū)動裝置，便于遠程控制。 

   3、外型美觀，閥門通道有著流暢的流線，減少閥門的流阻系數(shù)，是一種高質(zhì)量的節(jié)能產(chǎn)品。 

   4、閥門的外密封采用波紋管密封和石墨、不銹鋼墊片密封，密封可靠，長久使用可不用更換密封填料

   特別提醒，當我們在使用的時候，要保持波紋管截止閥和閥門之間的距離，不能讓波紋管承受太大的壓力，還要特別注意材料的融合性，是能夠承受高溫的高分子材料。波紋管在焊接的時候要進行相關的評定和記錄。
一些大型閥門制造企業(yè)瞄準了波紋管截止閥這片藍海，紛紛啟動波紋管截止閥產(chǎn)品的銷售，一時間使中國波紋管截止閥生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量大增。因為波紋管作為閥桿密封元件的閥門，采用良好的塑性、高的彈性極限、抗拉強度和疲勞強度，良好的焊接性能，穩(wěn)定的彈性性能的優(yōu)質(zhì)奧氏體不銹鋼制造的波紋管，好鋼用在刀刃上，保證閥門的零泄漏。在導熱管路中，能節(jié)約大量熱油，防止環(huán)境污染，確保車間安全。

 全密封波紋管截止閥選型分析
但是近幾年，開發(fā)者卻發(fā)現(xiàn)這片藍海并不是那么容易掌控，波紋管截止閥產(chǎn)品的推廣速度隨著生產(chǎn)成本居高不下（因波紋管截止閥比普通截止閥的價格要高50%）問題的出現(xiàn)趨于平淡，而截止閥在蒸汽、導熱油的*卻依舊有巨大的上升空間，可以說，波紋管截止閥的發(fā)展目前面臨瓶頸階段，如何破冰，成為閥門業(yè)者關注的問題。
在中國，wj41h波紋管截止閥的多使用者導熱油，而導熱油的使用是新能源中的后來產(chǎn)品，現(xiàn)在廣泛應用于發(fā)電、供暖、工業(yè)、電子等多種能源應用領域了，在技術與應用上與當時*國家的開發(fā)相比并不落后，只是這些年來，因為各方面因素的作用，一直發(fā)展較為緩慢。但環(huán)保長遠來看，導熱油是環(huán)保能源新的突破口也是波紋管截止閥的突破點，環(huán)保理念的貫徹迅速發(fā)展是必然趨勢，這也是波紋管截止閥本身能夠被更廣泛的市場接納的根本趨勢。