煉鋼轉(zhuǎn)爐用氣動蝶閥的組成與設(shè)計

1、煉鋼轉(zhuǎn)爐用氣動蝶閥的組成與設(shè)計 閥桿軸心同時偏離蝶片中央及本體中央，且密封副 為斜椎的蝶閥稱為三偏心蝶閥。三偏心蝶閥因具有無死區(qū)設(shè) 計、雙重安全構(gòu)造、本體閥座構(gòu)造等特點，廣泛應(yīng)用于介質(zhì) 溫度小于 425的治金、電力、石油化工以及給排水和市政 建設(shè)等產(chǎn)業(yè)管道上，作調(diào)節(jié)流量和載斷流體使用。三偏心蝶 閥自問世以來，為知足日益嚴(yán)酷的工況要求，其本身也在經(jīng) 歷著自我完善和不斷發(fā)展的過程。即使最基本的零泄漏，理 論上三偏心蝶閥都可以做到，但實際上仍是有賴于周密的設(shè) 計和精密的制造。此次設(shè)計的蝶閥即為三偏心蝶閥，采用雙 作用氣缸驅(qū)動，主要用于鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐爐氣的回收，也可用于 化工、電站、石油等行業(yè)。1 三偏心

2、蝶閥主要零件設(shè)計作者所設(shè)計的三偏心蝶閥如圖 1 所示，該閥主要由閥體、 閥桿、蝶板、蝶柱、支架、支座等零件組成。此閥的工作原 理是：氣缸通過閥桿帶動蝶板滾動， 蝶板與閥體密封面吻合， 將通道堵截，即為封閉；反之，則為開啟。1.1 閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計 閥體是蝶閥中重要零件之一，其質(zhì)量通常占整個閥體總 質(zhì)量的 70%左右。根據(jù)轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、 氮氣、氫氣、水蒸氣、少量的氧氣及微量的甲烷等廢氣這一 特點，閥體選用球墨鑄鐵 QT400，它有足夠的強度、剛度和耐侵蝕性，可以知足設(shè)計要求圖 1 三偏心蝶閥結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)參考資料，查得相應(yīng)的公稱壓力pg=2.5 105Pa，由公稱通徑 DN=100m

3、m和公稱壓力即可確定蝶閥的法蘭類型 為鑄鐵雙法蘭連接，查相關(guān)文獻(xiàn)可得閥體的結(jié)構(gòu)總長為 L=150mm，寬度為 K=160mm。根據(jù)閥門的暢通流暢能力和流體 的阻力系數(shù)要求，確定閥體的活動通道為100mm。閥體最小壁厚可根據(jù)以下公式計算：式中： p 為關(guān)閉瞬間前后的壓力差， p=317.52Pa 。將 相關(guān)數(shù)據(jù)代入以上公式， 可得 T 12.37mm，圓整后取 T=15mm。設(shè)計的閥體結(jié)構(gòu)圖見圖 2。圖 2 閥體結(jié)構(gòu)圖.2 蝶板的設(shè)計計算(1) 蝶板大端直徑 D 的確定根據(jù) GB/T12238-2008 ，由公稱通徑可得出蝶板大端的直 徑即蝶閥閥座的最小通徑 D=94mm。(2) 蝶板中性面長短半徑的確定蝶板中性面的長半徑短半徑式中： A0 為蝶閥閥座最小通徑的一半；為偏心角，根 據(jù)密封副材料，偏心角取目前閥門制造商廣為采用的參數(shù)， 選 =15； E 為蝶板中性面，取值 10mm。