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波紋管在控制閥上的應(yīng)用

點(diǎn)擊次數(shù):931 更新時(shí)間:2017-03-30

波紋管在控制閥上的應(yīng)用介紹

  波紋管(Bellows)在石油、化工有著廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮著壓力傳感器和隔離作用,對(duì)生產(chǎn)控制及安全有著重要作用,隨著我國(guó)石油、化工等行業(yè)的不斷發(fā)展創(chuàng)新,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備提出了更高的要求,所以波紋管選擇的重要性也備受關(guān)注,本文主要討論的是波紋管在控制閥上的應(yīng)用。

1、波紋管的作用及分類(lèi)

  波紋管是指具有多個(gè)橫向波紋的圓柱形薄壁折皺殼體??刂崎y上的波紋管所起的作用只有一個(gè)——隔離,主要分三種:一種是防止閥內(nèi)介質(zhì)擴(kuò)散到外界,就是針對(duì)閥門(mén)內(nèi)所流介質(zhì)為化學(xué)性質(zhì)活潑或有毒有害的氣體、易揮發(fā)的液體及貴重的介質(zhì),例如硅粉等等。防止它們發(fā)生泄漏,對(duì)環(huán)境造成污染或者造成資源的流失;另一種是防止外界雜質(zhì)和空氣等進(jìn)入閥內(nèi),就是針對(duì)閥門(mén)所處的環(huán)境及介質(zhì)的純度要求,例如外界粉塵等顆粒狀物質(zhì)較多,隨著閥門(mén)的動(dòng)作,閥桿會(huì)將這些物質(zhì)帶入閥內(nèi)或在閥桿填料處積留,容易造成閥門(mén)介質(zhì)的污染和閥門(mén)抱死;zui后一種是保護(hù)閥門(mén)內(nèi)部部件,防止介質(zhì)對(duì)閥桿造成沖刷和腐蝕。

  波紋管的安裝位置有兩種,一種安裝在閥體內(nèi)部,波紋管由聚四氟乙烯制成,上端與上閥蓋的襯氟為一體,其下端與閥芯相接,起到固定閥芯的作用,同時(shí)還保護(hù)閥桿不受侵蝕和沖刷;一種安裝在閥體外部,波紋管大多為金屬制成,一端在閥桿上部固定,一端為自由端,在波紋管外圍還有一層保護(hù)層,該保護(hù)層既起到保護(hù)波紋管的作用,又起到波紋管損壞時(shí)保證一定時(shí)間內(nèi)閥內(nèi)介質(zhì)不會(huì)污染環(huán)境的作用。

  按照波紋管的材質(zhì)可分為兩類(lèi),分別是塑料波紋管和金屬波紋管。塑料波紋管又叫聚四氟乙烯波紋管,是由溶融狀態(tài)的管狀聚四氟乙烯和塊狀聚四氟乙烯加熱,加壓后成形制得。塑料波紋管的制法簡(jiǎn)單,在有些情況下能夠代替金屬波紋管節(jié)約成本,價(jià)格便宜,伸縮性能等特點(diǎn)突出。但是塑料波紋管的應(yīng)用受三個(gè)因素的限制,一個(gè)是閥門(mén)所處環(huán)境的溫度及介質(zhì)的溫度,溫度太高容易造成波紋管的老化變形,所以它的使用溫度一般不超過(guò)180°C,低溫情況下沒(méi)有具體要求;二是受管道內(nèi)壓力限制(一般選擇塑料波紋管的工況壓力不高于12公斤),壓力過(guò)高則會(huì)將閥門(mén)內(nèi)襯材料從閥門(mén)內(nèi)壁吸出,造成閥門(mén)堵塞;另一個(gè)因素就是介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),塑料波紋管可應(yīng)用在甲酸、鹽酸、化物等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)上,但是當(dāng)介質(zhì)是與其分子式相似的介質(zhì)時(shí),就會(huì)發(fā)生相似相溶,此時(shí)不可應(yīng)用,例如四氯化硅。塑料波紋管的壽命一般為5年,能夠生產(chǎn)的廠(chǎng)家有RICHTER、福斯、薩姆森、費(fèi)希爾等。塑料波紋管在各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,比金屬波紋管的應(yīng)用量大的多。

  另外市場(chǎng)上開(kāi)始出現(xiàn)一種襯四氟波紋管,就是金屬波紋管內(nèi)部襯一層四氟乙烯,而且賣(mài)的比較好,說(shuō)明應(yīng)用還是不錯(cuò)的,但是我認(rèn)為這種波紋管還是會(huì)受到諸如塑料波紋管的因素限制,而且更重要的一點(diǎn)就是受溫度影響更加明顯,因?yàn)榻饘俸退姆蚁┑纳炜s度不同,所以溫度變化大是不是會(huì)造成四氟乙烯的脫落,由于我司目前還沒(méi)有該類(lèi)型閥門(mén)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),所以這里就不多說(shuō)了,至于塑料波紋管方面的不足,還望讀者補(bǔ)充指導(dǎo)。

2、金屬波紋管的分類(lèi)及相關(guān)區(qū)別

  因?yàn)樗芰喜y管的使用有一定的局限性,一是受溫充、壓力影響較大,二是在閥體內(nèi)部會(huì)影響閥門(mén)的流通能力,相反金屬波紋管則不同,它不受溫度、壓力限制,材質(zhì)選擇上范圍較廣,不受介質(zhì)限制,所以在苛刻工況下的波紋管大多是金屬波紋管。

  金屬波紋管并沒(méi)有具體的選型軟件,一般情況下,在對(duì)控制閥進(jìn)行選型時(shí)順便進(jìn)行波紋管的選擇,其材質(zhì)跟閥桿材質(zhì)相同(有時(shí)我們也認(rèn)為閥桿與波紋管的厚度不同,受腐蝕的情況也會(huì)不同,所以波紋管的材質(zhì)有時(shí)也會(huì)比閥桿的好),波紋管的伸縮量由控制閥的行程來(lái)決定,這些都是比較直觀(guān)的波紋管參數(shù),至于其他的參數(shù),例如體積變化率,軸向剛度、耐壓性等都是通過(guò)計(jì)算得出的,而這些參數(shù)的計(jì)算都是通過(guò)固定的公式(公式較多且繁瑣復(fù)雜,這里不一一列出),并沒(méi)有其*的方式。

  金屬波紋管根據(jù)加工形式的不同可分為成形波紋管和焊接波紋管兩種形式。成形波紋管也叫機(jī)械成形波紋管或一次性波紋管,是經(jīng)過(guò)機(jī)械拉伸加壓制得的;焊接波紋管是將兩片波紋管的部件依次焊接制得的。兩者的選型方式是一樣的,差別在選型材料,精度、價(jià)格等方面,詳情請(qǐng)參考下面表格1。

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