PTA用钛合金硬密封球阀密封结构设计与分析

以典型项目钛合金硬密封球阀为例,介绍了PTA用钛合金硬密封球阀的技术现状、设计标准等。对密封结构进行设计,并计算所需密封力。结合理论计算进行有限元分析,对钛合金硬密封球阀的阀座密封结构和密封比压进行设计与分析研究。     

撑拢式硬密封球阀的结构设计

介绍了侧装式双轨道撑拢式硬密封球阀结构，分析了球阀密封结构和启闭结构的特点和工作原理。     

铸石球阀阀座密封面结构的改进

详细地介绍了浮动式软密封球阀在友浆管道使用中,球阀阀座的破坏过程及硬密封球阀在干友管道中的失效形式,提出对软和硬密封球阀阀座的改进,形成了软硬结合式的膨胀式密封.     

双向流硬密封旋球阀在水系统的应用

在市政和大型工矿企业里面的水系统上经常需要双向切断功能的阀门,介绍了一种双向流硬密封旋球阀和该阀门的研究背景,阐述了双向流硬密封旋球阀的密封原理及结构特点,并对阀门的特性进行了分析和研究,证明了双向流硬密封旋球阀在水系统上的适应性和市场的发展前景.     

金属陶瓷硬密封双偏心半球阀密封性能分析

针对石油、化工等行业中阀门极易发生密封失效的问题,采用金属陶瓷作为密封件,设计了一种耐磨损、耐腐蚀的硬密封双偏心半球阀,指出软密封球阀的密封比压计算公式不适用于金属陶瓷硬密封的情况,利用赫兹弹性接触理论分析了半球阀密封副密封比压分布规律,建立了半球阀密封性能评价模型,并采用有限元方法计算了半球阀密封副密封比压。通过对比密封比压分布规律的理论分析结果和有限元结果,验证了有限元分析结果的正确性。并得到阀芯、阀座之间最大密封比压为9.55MPa,满足密封性能评价模型,说明设计的金属陶瓷硬密封双偏心半球阀密封性能良好,不会发生介质泄漏。     

球阀阀座密封结构的改进

介绍了浮动套筒式软密封和硬密封球阀阀座的结构,分析了阀门在干灰输送管道中工作的失效形式,给出了复合式膨胀型阀座密封结构及阀门的电气控制气动和液动驱动的原理和过程。     

大口径金属硬密封球阀泄漏分析及解决方案

为提高大口径金属硬密封球阀的密封性,以金属密封副为研究对象,建立了有限元模型以进行泄漏分析并提出解决方案。根据对原始设计的计算结果系统地阐述了密封副产生宏观泄漏的原因,并针对性地以阀芯弹性模量、阀芯半径、阀座静压加载面积及阀座有无沟槽结构为优化变量,利用ANSYS网格坐标提取功能处理得到密封面开口截面形状,并结合CFD模拟和理论计算方法估算其泄漏流量,最终得到各参数对宏观泄漏的影响趋势及解决方案。分析结果表明,有限元接触分析可为球阀硬密封问题提供针对性解决方向,为大口径金属硬密封球阀设计提供了新方法。     

一种可在线检漏的双半球硬密封球阀结构设计

强制密封球阀是油气输送管道、站场计量检定等领域的核心设备之一。针对进口ORBIT轨道式强制密封球阀只能实现单向密封、背压楔紧力不足等结构设计缺陷,设计了一种可在线检漏的双半球硬密封球阀。采用分体式球体结构设计理念实现了双阀座双向强制密封。经过严格计算优化的阀杆楔形锥体镂空结构,能够对称撑开球瓣,双向受力平衡,使阀门的机械楔紧力与背压密封效果大大提升。该球阀拓展了轨道式球阀的设计思路,提升了产品性能及使用寿命,促进了轨道式强制密封球阀国产化高质量顺利完成。     

水煤浆工况用硬密封球阀的研究与设计

介绍了水煤浆工况用硬密封球阀的结构特点,分析了水煤浆工况用硬密封球阀在设计过程中所遇到的技术难点及相关解决方案,阐述了硬密封球阀密封面材料配对形式的选择及机加工工艺的特殊要求。     

水下球阀八角垫环密封结构的设计分析

水下球阀是一种应用在海底的高端阀门,阀盖与阀体之间密封的可靠性至关重要,需要保证通过阀门的流体介质不会对海水环境造成污染。分析了水下球阀的使用工况和整体结构特点,采用金属八角环硬密封外加一道O形圈密封的结构,通过阀盖与八角环、阀体与八角环的金属密封达到可靠性要求。     

聚合釜卸料球阀阀座损坏原因分析及阀座改进

本文介绍了软密封球阀的密封机理,分析了聚合釜卸料球阀软阀座的损坏原因,并介绍了一种简便而耐用的改进阀座－套金属加强环软阀座。     

高温高压球阀的材料选择

介绍了高温高压金属密封球阀的结构特点、适用工况及主要件材料的选择。     

高温硬密封球阀用金属波纹管的研制

论述了金属波纹管应用于球阀的方法,介绍了一种高温硬密封球阀用金属波纹管的研制过程,通过采用有限元设计分析方法,提高了波纹管刚度的计算精度。     

玻璃纤维增强塑料浮动球阀密封性能分析

采用玻璃纤维增强塑料(GFRP)制作的球阀,具有强度高、密度小、耐酸碱腐蚀等优点,已逐步取代金属球阀应用在氯碱化工管道中。以DN50 GFRP浮动球阀为研究对象,分析常压下旋塞预紧力、密封件摩擦因数和密封面宽度对其密封性能的影响,并探究阀球推荐工作压力和GFRP浮动球阀整体设计参数对密封性能影响的主次顺序。结果表明：GFRP浮动球阀最高工作压力不应超过3 MPa,在常压环境下,需施加550 N以上的旋塞预紧力才能保证球阀正常密封;增大密封面摩擦因数可提高其密封性能,当密封面摩擦因数达到0.2时,密封面上最低密封比压最接近临界密封比压,材料利用率最高;随密封面宽度增加,最大密封比压呈先减小后增大的趋势,综合考虑球阀的使用寿命和材料利用率,该阀座的最佳密封面宽度为8.65 mm;密封面宽度对GFRP浮动球阀密封性能影响最大,其次为旋塞预紧力,密封件摩擦因数的影响最小。     

单向金属密封球阀

介绍了单向金属密封球阀的结构特点，通过对密封结构的改进使其结构更为简单。并且提高了阀门的密封性能和使用寿命。     

金属密封球阀球体与阀杆接触部位的优化设计

以金属密封球阀中易产生破损的球体与阀杆接触部位为例,采用有限元分析软件An—Sys,对提出的5种设计方案进行了分析和比较,得到了最优化的设计方案,表明有限元分析方法在金属密封球阀优化设计中的有效性。     

强制密封球阀的设计与优化

强制密封球阀是一种利用凸轮机构原理实现阀门无摩擦启闭的新型管线球阀,它通过阀杆强制机械力来建立可靠的密封,其是一种设计理念先进、密封结构新颖的高性能球阀。本文主要介绍强制密封球阀的工作原理、力学分析、结构设计及优化方法。     

Study on the design of ball valve based on elastic ring valve seat structure and fluid characteristics and fatigue strength

Aimed at the technical problems such as the influence of granular medium on spring pre-tightening force sealing, a new ball valve based on elastic ring valve seat structure is studied. The spring plate type valve seat structure is designed to cooperate with the ball core for sealing, and the blade spring coil is used to cooperate with the ball core for sealing in the spring plate type valve seat structure. Wherein the supporting back ring supports the blade leaf spring on the outer side to enhance and protect the role of the blade spring coil. The design without the spring cavity avoids the problem of sealing failure caused by medium entering into the spring cavity and affecting the compression spring, and avoids the situation that the valve seat can be sealed with the ball core by pre-tightening the compression spring, thus avoiding the problem of sealing failure caused by the valve seat sticking on the valve body. The mechanical and flow characteristics are studied and analyzed by the ball valve characteristic test system. The stem torque, unbalance torque, flow characteristics and flow coefficient variation at different nominal diameters are analyzed. The seal allowable squeeze stress and seal surface pressure are analyzed, and the seal is stable and reliable with the seal pressure meeting the seal design criteria. The fluid dynamics simulation analyzes the velocity, pressure and flow traces of the fluid flowing through the ball valve under three opening degrees: fully closed, half open and fully open, the maximum velocity-pressure and opening degree variation curves of the inlet and outlet, the maximum velocity-pressure and opening degree variation curves of the inlet and outlet under different nominal diameters and the flow resistance coefficient curves. Static strength analysis was done for the ball core and spring plate seat structure to obtain the stress, displacement, strain and safety factor. The fatigue strength of the ball spool and spring-loaded plate seat structure was analyzed, and the total number of lives (cycles) and load factors were obtained, and the results show that the fatigue strength of the ball spool and spring-loaded plate seat structure is safe and the fatigue strength meets the requirements. Ball valve pressure test, low pressure sealing test and high pressure sealing test, valve body strength and ball valve sealing performance all meet the requirements.