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      2. 單密封閘閥

        沈陽新式閥門

        • 所屬分類:沈陽專利產品

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        • 發布日期:2019/09/16
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        新式閥門·技術介紹 

        密封圈鎖緊式 閘 閥 【專利號:ZL 2014 1 0602031.4】 

        密封圈伸縮式 球 閥 【專利號:ZL 2015 2 0404507.3】

        一、閥門制造業背景 

        1、發展瓶頸 

        閘閥和球閥是閥門“家族”中的主要成員。在我國,閘閥和球 閥的制造企業逾千家,但大多屬于技術力量薄弱、無研發能力,產品以仿造通用閥門為主的中、小型企業。只有少數企業(如:央企、 國外合資企業)具備設計和生產高檔產品的能力。 

        產品方面,市場中不同檔次企業(如:中、小型民企,國有企業,合資或獨資企業),生產出的同類產品(如:閘閥 、球閥或 蝶閥等),其產品結構都基本相同,區別是制造精度、材質選用和銷 售價格有所不同。 

        技術方面,針對閥門的新技術研發,大多是在選用啟閉控制 方式(如:電動或液動)、或零部件材質(如:耐磨、耐腐蝕材質) 方面下功夫,其結果僅限于解決一些便于操作、或延長部分零部件 壽命的問題。而以改進閥門密封可靠性為第一目標,提高閥門核心功能的結構設計方面,卻少有實質性的技術創新。 

        目前,市場上的閘閥和球閥均普遍采用將密封件固定設置在閥體上,保持密封件與閥瓣密封面無縫接觸的密封原理。閥門的密 封效果取決于:⑴密封件對閥瓣的預壓力(密封力)大小——對軟 密封而言;⑵閥瓣兩側的壓差大小——對硬密封而言【詳見附圖介紹】。因這種閥門的使用已有百年以上的歷史,所以,現在很少有人 對其密封原理提出異議,而與其有關的技術研發,一方面是如何保 持密封件對閥瓣的預設壓力(密封力)長期穩定,在滿足密封需求 的同時,還要考慮減少啟閉閥門的阻力;另一方面是在閥門的啟閉 控制中,融入智能或自動化控制技術,從而忽略了這種閥門因密封 方式不合理,導致其始終存在密封不可靠、操作費力的這些致命缺點。 

        在實際應用中,⑴閥門“操作費力”的缺點,被選用電動或 液動控制方式淡化了設計上的不足。因為操作費力的根源在于閥瓣 移動需克服來自密封件的摩擦阻力,而采用電動或液動控制方式只 是替代了手動操作,其摩擦阻力大、密封件磨損嚴重的問題依然存 在。⑵閥門“密封不可靠”的缺點,被設計者(或用戶)用一些技 術手段處理了。如:增設串聯閥控點,一備一用;或增設泄漏池和 輸送泵,定期處理泄漏。實際上,這些防泄漏措施(設計)既掩蓋 了缺點、又誤導了用戶,大多用戶習慣把更換閥門、處理閥門泄漏 池的工作,看成正常的設備運行管理,而對閥門出現泄漏(密封不 可靠)的問題多見不怪了。 

        如果泄漏的介質是有毒、腐蝕性或易燃易爆物呢?顯然,遇 到這種情況,對密封不可靠的閥門來說,設置再多的備用閥控點也 規避不了風險,唯一解決辦法是選用密封可靠的閥門。從另一角度 看,由于新工業技術的推廣應用和快速發展,為滿足自動化(或智 能化)管網閥控和安全生產的需要,市場對閥門產品的密封可靠性提出了目前老式閥門無法滿足的、更高的要求,因此閥控技術的發 展需要更理想的替代產品——密封可靠、操作方便、使用壽命長的 閥門。

        綜上所述,從研發先進產品技術、改進其核心功能的創新設 計著手,以提高閥門的密封可靠性為第一目標,研制出與現代工業 技術配套、能滿足不斷提高技術要求的升級產品,是目前閥門制造 業面臨的最大問題,也是目前制約閥門制造業發展的瓶頸。

        2、市場前景 

        閥門產業的發展得益于閥門產品市場的強勁需求,隨著工業 技術的不斷發展,閥門的應用市場還在不斷擴大。從網搜了解到, 我國每年閥門市場的成交額高達 500 億元左右,其中約 20%的市場 被國外的閥門企業占領。由此可見,閥門產品在我國有著龐大的用 戶市場。

        閥門制造企業若想抓住市場機遇,首先須了解市場對閥門產 品的技術需求,并以此為導向,尋求產品技術的領先性和獨特性。 從中、高端市場入手,生產出且具有行業領先技術水平的高附加值 產品。新式閥門正是領先行業技術水平的專利產品,其全新的密封 方式和結構設計,給產品帶來更高、更嚴格的功能可靠性。 

        新式閥門用主動密封替代了老式閥門的被動密封,其密封可 靠性和操作方便性均遠勝于老式閥門。因此,新型閥門會逐漸替代 老式閥門,并給擁有該知識產權的制造企業帶來巨額經濟收益。 

        二、新、老式閥門的密封方式及性能比較

        1、老式閥門的密封方式及缺點(以閘閥為例)

        1)軟密封閘閥 密封方式: 密封件(材質:橡膠、聚氨酯等)固定設置在閥體內的 閘板兩側,用預緊力將閘板與密封件壓在一起,以此達到密封效果 (保證密封效果的前提:密封件對閘板密封面的壓強需大于管道內 介質的壓強)。

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        設計缺點: 結合密封示意圖:⑴啟閉閥門(抽動閘板)時,需克服 閘板與密封件的摩擦阻力,啟閉費力且密封件易磨損;⑵啟閉閥門 時,密封件容易被移動中的閘板切損或擠壓脫落(屬非正常磨損),實際使用時,經常因該原因造成閥門報廢。

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        2)硬密封閘閥 

        密封方式: 密封件(材質:石墨、耐磨陶瓷等)固定設置在閥體 內的閘板兩側,兩側密封件與閘板間隙配合,關閉閥門時,利用閘 板兩側的壓差,將閘板推向壓力較低一側的密封件上,形成閘板與 密封件無縫接觸,以此達到密封效果。 

        設計缺點: 結合密封示意圖,⑴當閘板兩側的壓差不足,或管道 內流體的壓力波動變化(時強時弱)時,無法保證閘板始終緊壓在 密封件上,此時的密封效果很差(會出現泄漏)。⑵閘板因壓差被推 向一側時,另一側會產生較大縫隙,如果流體中含有懸浮顆粒(如 礦漿;泥漿等),勢必會順縫隙進入閥腔,并沉淀、固化在閥腔內, 造成閥腔淤堵。輕則阻礙閥門啟閉,重則導致閥門失效。

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        2、新式閥門的密封方式及優點(以閘閥為例): 

        1)密封方式 閘板兩側的密封件活動設置在閥體內,閥門開啟時, 兩側的密封件先自動向兩側移動、離開閘板,然后再抽動閘板。閥 門關閉時,閘板先移動到位,之后兩側的密封件再向閘板方向移動, 并夾緊閘板。 

        2)設計優點 ⑴啟閉省力、且不會磨損密封件。⑵密封件對閘板 的密封力(壓強)可控制,能保證閥門的密封效果。⑶可避免密封 件非正常損壞(被閘板切損或摩損),大幅延長了使用壽命。⑷無閥 腔淤堵之憂。因增設了閥腔清洗功能,閥門在開啟或關閉狀態時, 閥腔均處于封閉狀態,方便清洗腔內雜物。⑸新式閥門的結構設計, 既適用于軟密封,也適用于硬密封。

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        比較結果 新式閥門將老式閥門的被動密封形式,改成了密封壓力 可控制的主動密封形式。其全新的密封方式和結構設計,賦予產品 更高、更嚴格的功能可靠性,大幅提高了閥門的核心功能,是老式 閥門的理想替代品。 

        三、新式閥門的優點效果及應用范圍 

        1、優點效果 1)密封性能可靠,使用壽命長(壽命是老式閥門的數倍)。 2)啟閉省力,且節能。 3)無泄漏和閥腔淤堵之憂(老式閥門從開始使用就始終存在這些隱 患),既安全又環保。 4)該設計方案,既適用于硬密封、也適用于軟密封;既適用于閘閥、 也適用于球閥。 

        2、應用范圍 1)新式閥門的密封性能可靠,使用新式閥門既安全又環保,是嚴格 防漏管網中的閥控設備首選。如:①易燃易爆、腐蝕性流體(煤氣、 液化氣、強酸、強堿等)輸送管網。②于普通輸水管網的前端設置 一個新式閥門的閥控點,在維修或管路改造時,可避免因閥門泄漏, 維修工(水、電焊)不得不帶水作業的危險。 2)新式閥門具有防閥腔淤堵功能,在泥漿、礦漿、石油等輸送管網 中選用,可大幅降低運行成本和維修次數。

        與老式閥門相比,新式閥門的性價比巨增。未來有望在中、 高檔產品用途的領域逐漸替代老式閥門。另使用新式閥門,可改變目前因擔心閥門泄漏,在閥控點串聯設置一備一用2個閥門,而 實際上經常兩個閥門同時失效的現象。

        附頁一:老式閥門現場照片展示 

        一、 防泄漏串聯設置: 

        如照片所示,因老式閥門密封不可靠,用戶(或設計者)常 用增設串聯閥控點,一備一用;或增設泄漏池和輸送泵、定期處理 泄漏的方式來解決:

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        二、老式閥門泄漏情況

        在實際應用中,即使有了防泄漏措施,其流體泄漏問題依然 嚴重(如照片所示)。因為,串聯閥控點的防泄漏措施,未解決閥門 本身的泄漏問題,只是被動地增設了一道防泄漏“關卡”。而老式閥 門密封不可靠(泄漏)問題的根源是其設計不合理,與工件的使用 壽命本無多大關系(詳見前面的技術分析),閥門的泄漏隱患從新品 出廠時就一直存在。所以,用一個密封不可靠的閥門設置防泄漏 “關卡”,即使設再多的“關卡”,也還是不可靠的。


        (閥門失效造成的礦漿泄漏)

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        (泄漏礦漿之后的現場)

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        (閥門失效造成工業水泄漏)

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        三、因泄漏報廢的老式閥門 

        閥門密封失效都是從微小的泄漏開始,起初出現的微小泄漏點 很難被發現,而泄漏點經過長時間流體沖刷都會逐漸擴大,直至密 封失效——產品報廢。在實際應用中,發現閥門明顯泄漏時,其內 設的密封件及相鄰工件均已被嚴重損壞。

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        附頁二:新式閥門照片展示

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        注:照片展示的是安裝在打壓機上進行密封性能檢驗的“單密封閥 門”(新式球閥和新式閘閥)。


        附頁三、新式閥門專利證書

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        本文網址:http://www.wordofgod4u.net/product/606.html

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