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三通球阀在水隔离矿浆泵浆液输送系统中的设计和应用

* 来源: http://www.zy139.com * 作者: YLOK进口阀门 * 发表时间: 2019-08-04 13:24:29 * 浏览: 14

在使用水隔离矿浆泵进行浆液输送的系统中,为了节省铺设外管线的投资,常常设计成2台水隔离矿浆泵共用一条输送浆液管道(设备配置为一台泵运行, 另一台泵备用)。在这种情况下,为了保证泵与管道的正确连接, 采用2个截止阀进行过渡切换。但是当截止阀公称直径超过150mm时,手动开启力矩较大。截止阀在浆液的冲刷下, 密封部位磨损较快,导致阀门关闭时内漏,进口阀门报废。因此, 设计了三通球阀, 代替原输送管道中的2台截止阀。

    进口三通球阀的左侧有浆液流过时,球体在浆液的推动下向右滚动, 直至与右侧阀座接触。此时, 球体与阀座将封闭右侧管路,使浆液只能从左侧进入, 从中间管道流出。如果需要换向, 只将左侧水隔离矿浆泵停止运行, 启动右侧泵,就可使球体滚向左侧.并与左侧阀座接触, 从而达到浆体从右侧进入, 从中间管道流出, 实现泵与管道的切换, 即可代替原进口截止阀的截止作用。浆液流过三通球阀时, 球体离开过流断面, 受冲刷的部位很小。其过流部件只有阀座, 园而流阻很小。为了能顺利实现浆液换向, 在三通球阀的两侧各配备个小通径的卸荷阀(通径为50ram)。在浆液需要换向时,打开球体对面的卸荷阀,降低该处的压力, 以保证球体向低压侧滚动,并使其与低压侧阀座紧密接触。反之.打开另一侧的卸荷阀,球体同样会向开启卸荷阀侧滚动。卸荷阀在三通球阀换向时起辅助作用, 在浆液正常流通时, 始终处于全关闭状态。

     三通球阀采用对夹式结构, 其阀体为焊接结构。该阀结构紧凑. 阀体壁厚均匀。阀门生产周期短, 费用低且安装方便。这种结构的阀体与其他类型的阀门相比. ~rq-及设计尺寸的精度要求相对较低。其阀体强度计算可按薄

壁圆筒计算公式确定。s + c式中 考虑腐蚀裕量后阀体的壁厚,mm 阀体中腔最大内径,mm一设计压力,取公称压力PNMPa

[ L]—— 材料的许用拉应力,MPa

c 附加裕量,mm

阀体壁厚的计算除了考虑强度之外, 还应考虑其刚度及耐磨性, 所以其最小壁厚≥6ram较合适。

     球体是易损件. 延长其使用寿命是其结构设计的主要目的。目前浮动球阀使用越来越广泛, 因为浮动球体在工作中不断自行改变与阀座的接触位置, 使其磨损均匀, 具有不用导向就能自动回落原位置的能力, 扩大了使用范围, 延长了使用寿命。浮动球阀的球体有实心钢球、空心钢球和橡胶钢芯球等多种形式。对于水隔离矿浆泵输送系统而言, 园目前其工作压力都在25MPa以下, 采用橡胶钢芯球比纯钢球耐磨性能好。使用寿命长,密封更可靠。为了防止球体表面的磨损,其密封比压应满足qM<q

式中 qM 保证密封所需的比压,MPa

c 密封面材料常数

密封面材料已选定时考虑介质压

力对比压值的影响系数

介质的工作压力,MPa

bM 密封面的宽度,m

口— 实际比压,MPa

[q] 密封面材料的许用比压

对于中等硬度橡胶

46PN

    实际比压由阀座实际接触面积及所受介质压力所确定。密封面材料的许用比压按阀座与球体中较软材料计算, 即按中等硬度的橡胶选取,通常为5MPa。球体的橡胶厚度取20-25mm,橡胶层薄的球体易磨损破坏,橡胶层厚的球体易变形, 易从阀座孔挤出。制作球体时,橡胶与钢芯结合处不能有油污。目前使用的橡胶为丁腈橡胶。硬度为AB5 90 钢芯为铸铁, 规格有~lNlmml~ 0irgn~250mm e~31Xlrren等。这种球体在25MPa下运行很少出现脱皮及裂开等现象。压力超过25MPa,橡胶层应改为聚氪酯。33 阀座的硬度、强度和耐腐蚀性。常用材料为40Cr,毛坯为锻件, 机加后的过流断面采用高濒淬

火.其淬火深度2 4mm 表面硬度为HRC5055。阎座孔与阀门通径相同, 可取09DN 其密封面宽度由密封比压决定。

        经过几年的生产运行证明,三通球阀具有结构简单, 易损件少, 密封可靠,无内漏,耐磨性强,使用寿命长, 换向省力, 动作可靠,制造容易及成本低等特点。该阀适用于浆体管道输送系统, 特别是输送含有2ram 以下颗粒介质的系统。