超低温球阀密封要素的分析

介绍了超低温阀门密封副质量、密封比压、流体物理性质及密封副结构和尺寸的确定及其对阀门性能的影响,基于低温阀门的设计准则及阀门密封性能的基本理论,分析了超低温球阀密封各个要素的相互关系。     

液化天然气用超低温阀门的设计与研究

介绍了液化天然气装置用超低温阀门的工况特性、结构设计、制造工艺及其材料的选择与处理方法。分析了超低温阀门的密封结构、关闭力矩及相关零件的材料性能。给出了超低温阀门的低温密封试验装置系统和试验的步骤与结果。     

自补偿式超低温球阀的设计

针对目前超低温球阀在低温性能试验中出现的问题,提出一种具有自补偿功能的超低温球阀,在超低温环境下能够自动实时补偿由于温差造成的密封预紧力下降,强化密封效果。     

低温大口径高压轴流式止回阀研制

针对高压大口径轴流式止回阀超低温工况密封失效，特别是经过高压试验或者高压下开关动作后密封面损坏，阀门无法满足长周期稳定运行问题，设计了一种具有特殊阀内密封结构的高压轴流式止回阀。使用有限元软件对改进后的阀体结构进行强度分析校核；以相关型式试验论证，将阀门置于-196℃试验温度下，进行2 000次的阀门整机低温疲劳寿命试验，试验全过程中最大泄漏率为1 700 m L/min，远远低于标准规定上限值3 600 m L/min；经江苏LNG现场使用，结果表明通过结构优化，低温大口径高压轴流式止回阀性能完全满足LNG装置及超低温工况要求，主要性能和技术指标达到了国际上同类阀门的水平。     

液化天然气用超低温阀门

介绍了液化天然气用超低温阀门的特殊结构、材料、密封、性能要求和应用标准,论述了几种常用的液化天然气用超低温阀门的特点。     

超低温轨道式球阀密封补偿结构设计计算

为补偿工况温度发生变化时超低温轨道式球阀密封面应力的变化,提出一种可用于超低温工况的轨道式球阀密封补偿结构。该密封补偿结构根据轨道式球阀自身的传动特点,将阀杆设计为两段式,并在上下阀杆组件之间设计有弹性件,在工作过程中利用弹性件的蓄能作用,实时补偿由于温差引起的密封变形问题。介绍该补偿结构的设计计算方法,并通过仿真计算证实该密封补偿结构在低温下可大大提高密封的可靠性。     

高温高压球阀主密封结构自补偿设计研究

为解决球阀在高温高压等苛刻运行工况中遇到的主密封结构密封面受到的摩擦磨损,导致的阀门泄露、密封性能降低等问题,从球阀的密封原理出发,针对现有密封结构优缺点进行了研究。将计算机辅助设计以及有限元分析技术应用到球阀的结构设计过程中,根据密封性能对密封比压的要求,分析了密封面宽度与密封比压的关系,提出了利用流体介质自身压力提供阀座轴向推力迫使阀座补偿摩擦损失的方法,从而达到了自补偿密封效果,并利用建模软件Solid Works设计了自补偿主密封结构三维模型,利用自带网格划分插件进行了有限元仿真分析。研究结果表明:在产生摩擦磨损时,该设计能够通过自我补偿功能增加主密封结构的密封面宽度,从而降低了密封面上的密封比压,使得阀门密封性能得到提高。     

先导式水击泄压阀动作原理和密封机理的分析

介绍了先导式水击泄压阀的密封结构和动作过程,并对阀门的密封条件和要求及失效的原因进行了计算和分析,提出阀门在输油管路装置中安全状态运行的性能要求和必要条件。     

LNG超低温设备密封件的结构及试验方法

通过对超低温密封产品结构的设计和密封材料进行改性,研究出一种可靠的密封件,通过液氮深冷到-196°C,用氦气作为密封介质,按照英国低温阀门标准BS 6364 1984中的实验步骤来验证密封结构的合理性,并进行优化。经优化验证,密封结构设计合理,材料物理性能优越,可以推广应用到LNG超低温设备中,弥补了国内在超低温设备密封上的难点。     

介质物态变化对超低温阀门降温效果的影响

深入研究超低温阀门的关键技术，对提高我国特种阀门技术具有深远影响。在仿真模拟超低温阀门温度分布时，采用的分析方式忽略了低温介质吸收热量发生相变后，所产生的低温气体与阀门之间的热量传递。为此，以Class300-DN65超低温截止阀为例，研究了稳态工作过程中介质物态变化及相变产生的低温气体对阀门降温效果的影响。首先，对绝热状态下介质流动的过程进行了计算流体动力学(CFD)仿真模拟，并建立了其传热学模型，以解释热量的传递过程；然后，研究了发生热量传递时阀盖内部间隙、以及阀体内流场介质物态分布规律；最后，根据稳态流-热耦合分析了阀门的温度分布情况。研究结果表明：由液化天然气闪蒸以及汽化产生的低温气体会在阀盖内部空腔底部流动，不断与阀盖、阀杆对流换热，从而对其进行降温。未考虑低温气体对阀门结构温度场的影响时，填料函底部温度为10.6℃;考虑低温气体时，填料函底部温度仅为-0.2℃。因此，设计超低温阀门时需要考虑低温气体对阀门的降温效果，否则容易导致密封失效。     

金属阀门的密封性

一、平面金属阀门影响金属阀门密封性的主要因素是阀门配合表面的光洁度。光洁度低,密封比压再大也不能使漏气量降低;光洁度增加,漏气量就减少。当光洁度增加到(?)12时密封性有明显改善,超过(?)12好处不大,因此应合理选择密封表面光洁度。当金属阀门的结构确定之后,阀门的漏气量就由密封表面的光洁度和密封比压两个因素决定。如图1、图2所示,在密封比压较小时,随着密封比压的增加,漏气量很快下降,这是因为表面粗糙突起部分被压变形,漏泄间隙减     

蝶板可移动软密封蝶阀

1　问题的提出软密封蝶阀密封副材料为金属与橡胶 ,或金属与聚四氟乙烯 (Ｆ4 )。橡胶密封副加工方便 ,易于实现密封 ,能满足低温低压阀门的要求。但是其许用比压和耐温性较低 ,限制了在中温中压阀门上的应用。Ｆ4密封副的优点是许用比压大 ,耐温高 ,摩擦系数小。缺点是缺乏回弹性。因此在蝶阀的结构上补偿Ｆ4的回弹性 ,就成了提高阀门使用性能的关键。2　分析如果蝶板既能旋转 90°,又能沿管道轴向移动 ,形成必需的密封比压 ,就可补偿Ｆ4软密封副缺乏回弹性的不足。推动蝶板移动的力为管道中介质的压力和传动机构施加的力。依据分析 ,设计了…     

浅析小口径超低温球阀用低温试验撬

分析了小口径超低温球阀的结构特征，结合相关低温试验标准对-196℃超低温试验条件下的试验项目要求，从结构简单、易于操作、高效安全等方面出发，设计针对该类型阀门的低温试验撬，从而实现高效、安全的低温性能试验。     

液氮内喷式主轴迷宫密封结构变形对泄漏特性的影响

迷宫密封是保证旋转机械中定子与转子之间密封性能的关键结构.超低温冷却加工机床液氮内喷式主轴采用迷宫密封对超低温介质进行密封,密封件承受非常大的温度载荷和应力载荷,会产生结构变形并影响密封性能.为研究超低温冷却加工机床液氮内喷式主轴内迷宫密封件在超低温环境下的结构变形对密封性能的影响规律,基于流体力学、传热学、弹性力学理论,采用多物理场耦合数值分析方法,对迷宫密封的温度场、变形规律、泄漏特性等进行了深入分析,得到了超低温介质密封结构的温度场分布和变形后的密封间隙并创建了考虑结构变形的泄漏量模型.研究结果表明:密封超低温介质时,在低温载荷的影响下迷宫密封件发生受冷收缩变形导致迷宫密封间隙明显增加,-188.56℃低温下泄漏量增加了2倍,密封结构的密封性能变差.对多种工况下迷宫密封结构变形后的泄漏量进行对比分析,相对误差均在6％以下,证明了所建立的泄漏量模型的有效性.     

液化天然气用低温阀门关键技术研究综述

针对目前液化天然气用阀门普遍存在低温下结构强度低、密封性能差的问题,对液化天然气用低温阀门进行了工况特点与技术难点分析,总结了低温阀门在密封技术、结构设计方面的关键点,并介绍了液化天然气用低温阀门的未来发展趋势,为国内液化天然气低温阀门的设计、生产提供了相应的参考方案和解决问题的思路。     

高参数阀门(填料)维护方法优化分析

通过分析某调节阀盘根频繁发生泄漏原因,发现阀门在开闭活动中发生变化,阀门内部工质的温度和压力交变,再加上整体系统的振动,常会导致螺栓松动,预紧力流失,从而使得填料的密封比压减小,超出填料自身回弹补偿的范围,使填料密封发生失效泄漏。立足现有设备,通过对频繁发生泄漏的阀门盘根紧固方式进行优化,有效地减少了阀门盘根处外漏概率。     

一种新型超低温浮动球阀结构分析设计

基于现有常见超低温浮动球阀结构分析,提出了一种新型超低温浮动球阀结构的设计方案,分析球体偏心距离和楔形阀座的设计难点,并进行了三维运动模拟验证.对超低温阀门中道和阀杆密封进行了探讨,不同介质类型和压力条件可选择相适应的密封形式.这种新型超低温浮动球阀结构,其制造加工更为简单,密封性能良好,可以满足液化天然气等严苛的工况,推动国产化进程.     

超低温小口径截止阀的结构设计

介绍了超低温工况小口径截止阀的结构特点,论述了主要零部件材料性能评定、深冷处理方法和阀门低温试验的步骤。     

深海球阀阀座密封性能分析与优化

由于深海工况复杂,深海阀门密封结构在工作状态中遇到不稳定工况时,难以运用传统的凭借经验以及基于经典力学理论的常规设计方法进行研究。从深海工况出发,设计出具有双向密封结构的阀杆和螺栓固定式阀座的深海球阀;应用有限元数值模拟软件,通过选取阀座密封面上三条特征路径代替整个密封表面,研究其在海水外压以及介质内压综合作用复杂工况下的变形规律,分析其密封性能,得出其变形与密封比压的关系。结果表明:不同路径处阀座的变形量与密封比压的关系不同,阀座两端的变形量与密封比压无关,阀座中间部分的变形量与密封比压变化相反;减小阀座径向厚度可增大密封比压,并使密封面上的密封比压分布更加均匀,并且当厚度较小时,密封比压增大速度更快。基于研究结果对阀座的尺寸进行优化,减小了阀座的径向厚度,使阀座的密封比压分布更加均匀且符合阀门的密封评价标准。     

阀门阀杆导向密封垫磨损补偿结构设计与应用

为了研究阀门阀杆密封问题,分析了阀门密封件的工作状态,提出上密封泄漏是阀门失效的主要原因。针对上密封泄漏问题,提出对阀杆密封改进设计的技术要点和改进设计的技术实施方案。密封垫设计为V形断面结构,利用结构弹性变形与弹性回复能够补偿的原理,通过挤压弹性变形实现上密封的密封,通过弹性回复补偿密封垫内孔尺寸的磨损,工作压力越大密封效果越好。密封垫结构与制造工艺简单,投入成本低,适于专业化量产。改进技术安装调试方便快捷,能可靠密封并延长密封垫寿命,保证阀门运行安全可靠。