手動(dòng)旋塞閥選型原則

旋塞閥是一個(gè)1/4旋轉(zhuǎn)的手動(dòng)閥門，它使用一個(gè)目住形或圓錐形的旋塞使直線通過的流動(dòng)誰過闊體。旋塞上有一個(gè)直線通過的開口。作為全開口結(jié)構(gòu)，此開口的面積和閡門進(jìn)口和出口的面積相同旋塞悶?zāi)鼙擞糜陂_一關(guān)和節(jié)旅兩種操作。旋塞閥.初設(shè)計(jì)是代替門04，因?yàn)榕c網(wǎng)闊相比較，旋塞闊借助于其114旋轉(zhuǎn)動(dòng)作能很容易地打開或關(guān)閉流動(dòng)。因此某些旋塞閻的結(jié)構(gòu)是按照用閥技術(shù)說明書建造的。 

    盡管存在某些較高壓力和較高沮度的設(shè)計(jì).但旋塞同通常用于低壓力和低沮度操作。用于材蝕性化學(xué)藥荊工況時(shí)，此結(jié)構(gòu)的網(wǎng)體易于使用諸如獲四氛乙姍(FIFE)材料襯里。它們也是開一關(guān)中等節(jié)流和改變方向操作的理想閱門。它們被用于氣體、液休、無磨攝性淤漿、負(fù)壓、食品工藝和制藥工業(yè)。磨損性和膠枯性的流體可用特殊設(shè)計(jì)處理。很據(jù)端部連接要求.旋塞閥通常用到的尺寸可大到和低壓等級(jí)【ANSI I，級(jí)和，)o級(jí)(PN16和PN40)1。

手動(dòng)旋塞閥選型原則

　1）旋塞閥流體直流通過，阻力小，啟閉方便、迅速。
（2）旋塞閥在管道中主要用于切斷、升配和改變介質(zhì)流動(dòng)方向。它易于適應(yīng)多通道結(jié)構(gòu)，以至一個(gè)閥可以獲得兩個(gè)、三個(gè)、甚至四個(gè)不同的流道，這樣可以簡化管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，減少閥門門用量以及設(shè)備中需要的一些連接配件。
（3）旋塞閥是歷*早被人們采用的閥件。由于結(jié)構(gòu)簡單，開閉迅速（塞子旋轉(zhuǎn)1/4Q圈就能完成開閉動(dòng)作），操作方便，流體阻力小，至今仍被廣泛使用。目前主要用于低壓，小口徑和介質(zhì)溫度不高的情況下。　　
（4）根據(jù)旋塞閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)上所能達(dá)到的功能，可以按下列原則選用。　　
①用于分配介質(zhì)和改變介質(zhì)流動(dòng)方向，其工作溫度不高于300℃，公稱壓力PN≤1.6MPa、公稱通徑不大于300mm，建議選用多通路旋塞閥。　　
②牛奶、果汁、啤酒等食品企業(yè)業(yè)及制藥廠等的設(shè)備和管道上，建議選用奧氏體不銹鋼制的，緊定式圓錐形旋塞閥。　　
③油田開采、天然氣田開采、管道輸送的支管、精煉和清潔設(shè)備中，公稱壓力級(jí)不大于Class300、公稱通徑不大于300mm，建議選用油封式圓錐形旋塞閥。　
④油田開采、天然氣開采、管道輸送的支管、精煉和清潔設(shè)備中，公稱壓力級(jí)不大于Class7500、公稱通徑不大于900mm、工作溫度不高于340℃，建議選用油封式圓錐形旋塞閥。　　
⑤在大型化學(xué)工業(yè)中，含有腐蝕性介質(zhì)的管道和設(shè)備中，要求開啟或關(guān)閉速度較快的場(chǎng)合，對(duì)于以硝酸為基的介質(zhì)可選用聚四氟乙烯套筒密封圓錐形旋塞閥；對(duì)于以醋酸為基的介質(zhì)，可選用Crl8Nil2M02Ti不銹鋼鑲聚四氟乙烯套筒密封圓錐形旋塞閥。　　
⑥在煤氣、天然氣、暖通系統(tǒng)的管道中和設(shè)備上，公稱通徑不大于200nm，宜選用填料式圓錐形旋塞閥。

    3.2.2手動(dòng)旋塞閥選型原則手動(dòng)旋塞閥設(shè)計(jì)
    常用的旋塞閥設(shè)計(jì)是直線通過，兩個(gè)路線操作(人口和出口)，且閉合元件位于閱體中部。閉合元件(旋塞或套藺)通過閱體頂部人日可進(jìn)人周體，并用悶蓋一(有時(shí)叫頂都柑)密封。大多教悶體配有整體法蘭，但也常有使用螺紋連接的端頭。在人口直角處另設(shè)第三個(gè)開口的典盤三通闊也是常見的。根據(jù)閥的安裝以及闊的位I，三通的閉合元件是用于轉(zhuǎn)變方向和合并物流。圖3.2表示六種三通的物流布置圖。

    旋塞門面對(duì)面的標(biāo)準(zhǔn)通常是按照F-I Ml標(biāo)準(zhǔn)Bi6.10中的長和短兩種型式。但是許多翻造商已經(jīng)選用用于聞閱的尺寸。不僅這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能較佳地符合旋塞悶的設(shè)計(jì)效據(jù).并且在現(xiàn)有的工藝操作中也可使用1/4旋轉(zhuǎn)的旋基悶代替用閱。閥芯可以是圈柱形的，在提供闊體璧和閱芯之間的牢固密封中不存在某些問皿。密封是重要的.所以不會(huì)發(fā)生沿粉閉合元件外側(cè)直徑的過度泄湯n它也為網(wǎng)門頂部工件提供密封。為提供一個(gè)充分的密封通常使用三種方法:在門芯和閡體之間使用圓往形套筒.在閱芯和閱體之間使用Q形環(huán)和注人有延性的密封膠。對(duì)口柱形套筒來說，擰吸頂部工件能對(duì)套筒和閱芯施加壓力。帶有a形環(huán)的壓力配合也可提供一個(gè)合適的密封。但密封荊的設(shè)計(jì)提出了當(dāng)閥門經(jīng)過幾次沖程的活動(dòng)后密封加逐漸腳蝕的維護(hù)問題。在某些高沮操作中，在四門每一次沖程之后需要再次注人密封加。密封周芯和閡體的好方法之一是使用圈樁形闊芯.它被棋人塑料或其他非金弈簡中(參照?qǐng)D3.00當(dāng)闊盆相已被擰，，由擰緊闊蓋相所產(chǎn)生的軸向力將圓錐形閥芯推人較軟的套筒之內(nèi)，而提供一個(gè)嚴(yán)密的密封。套筒的內(nèi)徑有個(gè)光淆的表面有助于對(duì)目芯外表面間的物流密封。套筒外表面有一系我凸條以利于套摘在闊體保待其位工。典型的套筒是由半陰性的彈性體(如訓(xùn)注衛(wèi)或其他塑料)翻成的。因?yàn)榻饘俦砻嬖谒芰媳砻嫔匣瑒?dòng)時(shí)康擦很小.圈錐閣芯是帶有硬銘表面的不銹鋼或碳俐側(cè)成。

     閥芯可設(shè)計(jì)成其有各種各樣流動(dòng)面積、形狀和功能的流動(dòng)出人孔。常用的開口設(shè)計(jì)可允許在.大流動(dòng)面權(quán)時(shí)產(chǎn)生很小的壓力陣。閥芯的形狀也可斌予節(jié)流操作的特征(見2.2節(jié))。某些圈柱形周芯其有相同形狀的全面積開口作為流動(dòng)通道，它也允許清枕緒通過。由某些旋塞悶門制造廠可以獲得能防止頤粒堵塞和堆積的自清潔開口的閱門。其他閥芯具有多孔的結(jié)構(gòu)，以防止和減少產(chǎn)生空穴的損害(見9.2節(jié))。目往形閣芯流動(dòng)開口的典型形狀是長方形或圈形開口，面圈錐形闊芯的典型形狀是三免形開口。對(duì)于節(jié)流操作，v且開口用于等百分比流動(dòng)特征f很據(jù)闊體內(nèi)閥芯的方位.用于三通操作的旋塞的典型開口是在閥芯的內(nèi)徑中帶有葉片的圈形開口以引導(dǎo)物流。

    如前所述，許多密封設(shè)計(jì)用于防止通過閉合元件的流體泄瀚:如潤滑荊、0形環(huán)及金筒‘總之今天使用的常見方法是套筒和圈堆形日芯，它不僅提供一個(gè)通過閉合元件的密封.同時(shí)也和頂部工件密封機(jī)構(gòu)連同工作以阻止大氣通過頂部工件泄腸。大多數(shù)用于低壓低沮操作下的成塞周一頂部工件的主要密封是套筒本身，它在陰體和套筒之間以及套簡和閥芯之間密封。頂部工件是使用金屬推力卡圈和一個(gè)在閱芯桿四周密封的彈性休鼓一設(shè)施。膜起一個(gè)彈贊作用，它有助于對(duì)旋塞施加恒定的推力以維持全密封。膜外側(cè)部分的作用也如墊片.以拼封門體和闊蓋帽之間的縫晾。某些旋塞闊，特別是用于離泥高壓操作并使用琪料r-的那些，能有效地密封悶桿.但要求一個(gè)壓蓋法蘭以向填料施加壓力。當(dāng)已使用填料月一般是不需要膜的，但在閡體和閱蓋帽之間需用墊片以代替它。

    用于某些腳蝕性化學(xué)藥荊的操作時(shí)(例如鹽膠、硫膠、廢酸以及鹽水)。旋塞悶體全部內(nèi)襯PTFE,以及在閱芯上傲以相似的掛層(圖3.3) 0其他相似的襯里材料包括.乙二烯(PVI〕 W),聚偏二氛乙烯(PVDC),雍乙始和.丙始。襯里的旋寡閥可在悶扦處設(shè)兩重密封以防止向大氣滋翻，以及在悶體本身外表面徽以耐腐蝕的硬層.保護(hù)門體以抗工藝摘漏。正如大多數(shù)耐蝕材料一樣，襯里是不起化學(xué)作用和密封的。襯里網(wǎng)的一個(gè)峽點(diǎn)是塑料對(duì)塑料密封所裕的扭矩比俐對(duì)俐密封所需的扭矩大。為保證旋塞闊1/4旋轉(zhuǎn)行程不被超過或不足，采用了一個(gè)止動(dòng)環(huán)設(shè)施。止動(dòng)環(huán)設(shè)計(jì)成安裝在旋塞頂部的平板上并和旋塞桿一起旋轉(zhuǎn)。止動(dòng)多的奔娜分設(shè)計(jì)成帶有V4旋轉(zhuǎn)通道，它與闊益栩、壓盆法蘭等處上的固定鍵相交。當(dāng)闊芯活動(dòng)只周定鍵使t動(dòng)環(huán)和闊芯不在1/4旋轉(zhuǎn)范圍4A外運(yùn)動(dòng)。

    3.2.3手動(dòng)旋塞閥選型原則手動(dòng)旋右閱操作
    當(dāng)闊芯的開口和悶門人口及出口在一直線上，物籠可不受約束地連續(xù)酒過閱門.但在通過閱芯口的縮減的面積時(shí)產(chǎn)生壓力降.但是對(duì)于全面積一柱形四芯這個(gè)壓力降很小。當(dāng)手操縱器旋轉(zhuǎn)到整個(gè)1/4旋轉(zhuǎn)位t(馴護(hù))，同時(shí)何芯的邊緣也通過密封設(shè)施(套簡或滑潤荊等)旋轉(zhuǎn)，而使悶芯的開口被旋轉(zhuǎn)到垂直物誰的位te10當(dāng)達(dá)到全部1/4旋轉(zhuǎn)，州開口與物橄垂直，此時(shí)就關(guān)閉。在節(jié)流情況下，門芯位子中間位its?門芯產(chǎn)生兩次壓力降。當(dāng)閥芯旋轉(zhuǎn)到離開全開口位皿，人口的流動(dòng)面積被縮小井在此處產(chǎn)生壓力降。物橄然后移動(dòng)人閱芯內(nèi)側(cè)全開口面積內(nèi)，在此處發(fā)生壓力復(fù)原。隨之在出口處又發(fā)生一次節(jié)流。通過閥芯對(duì)套筒或其他密封機(jī)構(gòu)的壓編，沉經(jīng)悶座的泄泥被阻止，面墳料或卡環(huán)鼓膜組合件也阻止了閥桿的泄瀚。

    要求轉(zhuǎn)變流動(dòng)方向的三通閣布里，物流自人口進(jìn)人并經(jīng)闊芯移動(dòng)，而引導(dǎo)物流到一個(gè)或其他兩個(gè)出口。當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，口，，側(cè)物漣轉(zhuǎn)變到其他出口。在中間位里時(shí)，則物流被等分轉(zhuǎn)向所有兩個(gè)開口。對(duì)合并物流而言.物漣由兩個(gè)開口改變到另一單獨(dú)開口。為了得到這些布皿，閥芯必須旋轉(zhuǎn)半圈()以代替典型的1/4旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

手動(dòng)旋塞閥選型原則工作原理

用帶通孔的塞體作為啟閉件的閥門。塞體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)啟閉動(dòng)作。小型無填料的旋塞閥又稱為“考克”。旋塞閥的塞體多為圓錐體（也有圓柱體），與閥體的圓錐孔面配合組成密封副。旋塞閥是使用最早的一種閥門，結(jié)構(gòu)簡單、開關(guān)迅速、流體阻力小。普通旋塞閥靠精加工的金屬塞體與閥體間的直接接觸來密封，所以密封性較差，啟閉力大，容易磨損，通常只能用于低壓（不高于1兆帕）和小口徑（小于100毫米）的場(chǎng)合。

手動(dòng)旋塞閥選型原則應(yīng)用

旋塞閥首先廣泛地應(yīng)用于油田開采、輸送和精練設(shè)備中、石油化工、化工、煤氣、天然氣、液化石油氣、暖通行業(yè)和一般工業(yè)中。其次旋塞閥還適用于輸送含有懸浮物和顆粒的液體，直通式旋塞閥配合保溫措施后可以輸送含結(jié)晶體的物料。 如今，旋塞閥的應(yīng)用范圍越來越大，出現(xiàn)了帶有強(qiáng)制潤滑的油封式旋塞閥。由于強(qiáng)制潤滑使塞子和塞體的密封面間形成一層油膜。這樣密封性能更好，開閉省力，防止密封面受到損傷。

手動(dòng)旋塞閥選型原則分類

按結(jié)構(gòu)形式可分為緊定式旋塞閥、自封式旋塞閥、旋塞閥和注油式旋塞閥四種。按通道形式分，可分為直通式旋塞閥、三通式旋塞閥和四通式旋塞閥三種。還有卡套式旋塞閥。

旋塞閥按用途分類包括：軟密封旋塞閥，油潤滑硬密封旋塞閥，提升式旋塞閥，三通和四通式旋塞閥。

（1）軟密封

軟密封旋塞閥常用于腐蝕性、劇毒及高危害介質(zhì)等苛刻環(huán)境，嚴(yán)格禁泄漏的場(chǎng)合，以及閥門材料不會(huì)對(duì)介質(zhì)形成污染的場(chǎng)合。閥體可根據(jù)工作介質(zhì)選用碳鋼、合金鋼及不銹鋼材料。

（2）油潤滑硬密封

油潤滑硬密封旋塞閥可分為常規(guī)油潤滑旋塞閥和壓力平衡式旋塞閥。特制的潤滑脂從塞體頂部注入閥體錐孔與塞體之間，形成油膜以減小閥門啟閉力矩，提高密封性和使用壽命。其工作壓力可達(dá)64MPa，最高工作溫度可達(dá)325度，最大口徑可達(dá)600mm。

（3）提升式

提升式旋塞閥有多種結(jié)構(gòu)形式，提升式旋塞閥按密封面的材料分為軟密封和硬密封兩種。其基本原理時(shí)為開啟時(shí)使旋塞上升，旋塞再轉(zhuǎn)動(dòng)90度到閥門全開過程能減少與閥體密封面的摩擦力；關(guān)閉閥門時(shí)使旋塞轉(zhuǎn)動(dòng)90度至關(guān)閉位置后再下降與閥體密封面接觸達(dá)到密封。

（4）三通和四通式

三通和四通式旋塞閥適用于滬工裝置中，改變介質(zhì)流動(dòng)方向或進(jìn)行介質(zhì)分配的場(chǎng)合。按照使用工況的要求，可選擇軟密封襯套或軟密封，硬密封提升式旋塞閥。

    對(duì)于較大尺寸的旋塞闊[3in( DN O)或更大]要求破壞密封之扭矩可以有些過.。這是由于閥芯和密封設(shè)施之間接觸面較大以及任何不利的操作條件(例如高的工藝壓力、苛刻的沮度、腐蝕沉積物等)所造成的。在這種情況下，典V的是用齒輪操作手輪代替手桿，可明顯地減少所需的扭矩。表3.1表示典型旋塞N的手桿成齒輪操作的手輪所需要的轉(zhuǎn)矩值.用戶應(yīng)注愈這些數(shù)宇是轉(zhuǎn)動(dòng)閣芯的扭矩值，而不是表示較高的破壞密封的扭矩。