電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上閥蓋就是頂蓋,它是閥體組合件上面的可拆部分,它常用高強(qiáng)度螺栓和閥體相連接。它是承受壓力的零件,因此和閥門殼體的設(shè)計(jì)條件是一樣的。
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上閥蓋通常包括相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、填料或其它類似的閥桿密封及上閥桿導(dǎo)向的固定裝置。要卸下閥內(nèi)件,常常要先卸下上閥蓋;但有的閥門結(jié)構(gòu),如偏心旋轉(zhuǎn)閥和滑動(dòng)閘板閥,其上閥蓋是和閥體鑄造在一起的。在這種情況下,通過(guò)進(jìn)口或出口法蘭的端面或通過(guò)另一個(gè)分離閥體的端面可以取出閥內(nèi)件。
普通上閥蓋的接合面都有加工的凹座,用以導(dǎo)向和放平墊片,如圖45所示。接合面常常用雙頭螺栓連接但對(duì)高壓閥通常用貫穿螺栓。螺栓尺寸和法蘭厚度都應(yīng)當(dāng)按美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)的規(guī)范(ASME Code)要求來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
圖45 螺栓連接的上閥蓋
一些低壓閥,特別是口徑小于2英寸時(shí),上閥蓋用螺紋來(lái)連接,它比法蘭連接更為經(jīng)濟(jì);但連續(xù)使用之后要拆開(kāi)較為困難,特別是在有腐蝕性流體的時(shí)候。閥桿、閥芯和閥座之間的對(duì)中也不太精確。
最后,還有一種壓力密封式的上閥蓋連接,它使用一個(gè)壓力賦能的金屬密封環(huán)和固定式螺紋連接,如圖46所示。這類密封通常用于高溫高壓閥,其主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有大的上閥蓋法蘭,在頻繁的熱沖擊和溫度周期變化時(shí)能承受高的內(nèi)應(yīng)力。
當(dāng)使用閥芯導(dǎo)向襯套時(shí),它常常用硬材料制成,如經(jīng)過(guò)熱處理的ANSI440 -C型不銹鋼或者17 - 4PH不銹鋼;但特殊的導(dǎo)向襯套材料,如填充玻璃纖維的聚四氟乙烯,也可以用于腐蝕性或深冷的場(chǎng)合。這些導(dǎo)向襯套或者壓入或者用合適的固定環(huán)永久地固定住。
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上閥蓋的上部裝有閥門填料或閥桿密封墊。當(dāng)流體溫度高達(dá)450°F時(shí),填料部分比較靠近上閥蓋法蘭的連接面。當(dāng)用于從深冷溫度到450°F時(shí),圓筒形的長(zhǎng)頸把填料部分和法蘭隔開(kāi)。裝在長(zhǎng)頸上閥蓋的填料遠(yuǎn)離閥門的冷區(qū),以防止填料的凍結(jié),如圖47所表示。
圖46 壓力密封式上閥蓋
對(duì)于高溫流體(高于450°F),在上閥蓋的伸長(zhǎng)部分常鑄出水平的或垂直的冷卻散熱片,以保證充分散熱。圖48所示的有代表性的結(jié)構(gòu)被稱為“帶散熱片上的上閥蓋”
圖47 長(zhǎng)勁型上閥蓋
最新的設(shè)計(jì)省略了這些散熱片,因?yàn)橐呀?jīng)證明沒(méi)有必要。換句話說(shuō),一個(gè)好的設(shè)計(jì),用簡(jiǎn)單的長(zhǎng)頸型上閥蓋,考慮了一定的截面,就可以有足夠的散熱面積,就能傳出熱量并使填料保持在允許的溫度極限之內(nèi)。沒(méi)有必要在這類上閥蓋上覆蓋隔熱材料。
當(dāng)用于放射性流體、高毒性流體或稀貴的介質(zhì)時(shí),習(xí)慣用波紋管來(lái)密封。波紋管密封常常用一種液壓成形金屬波紋管或者一種焊接的片狀波紋管,它圍住了閥桿,對(duì)移動(dòng)閥桿形成完全封閉的金屬密封。波紋管密封可以是內(nèi)壓式結(jié)構(gòu),也可以是外壓式結(jié)構(gòu)。在圖49所示的內(nèi)壓式結(jié)構(gòu)中,只有波紋管的內(nèi)表面受到流體壓力的作用,在有腐蝕性流體的情況下,這就節(jié)約了成本,因?yàn)橥饷娴拈L(zhǎng)頸型上閥蓋可以用碳鋼來(lái)制造。另一方面,外壓式波紋管能承受較高的壓力等級(jí)。一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的波紋管密封都應(yīng)該有防轉(zhuǎn)裝置以防止裝拆時(shí)損壞波紋管。
圖48 帶散熱片的上閥蓋
波紋管密封的主要缺點(diǎn)之一是壓力等級(jí)比較低。閥門尺寸增加壓力等級(jí)就降低。溫度在600°F時(shí),標(biāo)準(zhǔn)的壓力等級(jí)是150磅/英寸2。采用特殊波紋管或增加壁厚可以得到大約500磅/英寸2的較高值。但遺憾的是,這樣做要犧牲一些可獲得的使用壽命。提高壓力等級(jí)的另一個(gè)方法是在波紋管的外部裝入具有一定壓力的惰性氣體,但在大多數(shù)情況下,這個(gè)方法太昂貴,而且在實(shí)際使用中不方便。
波紋管和閥桿或下法蘭之間的連接情況通常由質(zhì)譜儀來(lái)測(cè)試,從大氣壓到高真空之間,它能夠測(cè)出小于l×106毫升/秒的氦氣的泄漏量。
雙填料密封是代替波紋管密封的更經(jīng)濟(jì)的方法,下面將加以說(shuō)明。
圖49 內(nèi)壓式波紋管密封
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