江蘇低溫閘閥 液化天然氣低溫閘閥 乙烯丙烯裝置低溫閘閥 液氧液氮低溫液體專(zhuān)用低溫閘閥 低溫油氣輸送管道專(zhuān)用低溫閘閥 二氧化碳低溫系統低溫閘閥天然氣液化、空分設備、低溫液體儲存、石油化工低溫工藝、LNG 加氣站、低溫實(shí)驗室 低溫閘閥的結構組成
(一)閥體
閥體是低溫閘閥的基礎架構,不僅為其他零部件提供了安裝與支撐的平臺,還直接承受著(zhù)管道內低溫介質(zhì)的壓力、溫度以及外部環(huán)境施加的各種載荷。由于低溫環(huán)境的特殊性,閥體材質(zhì)的選擇至關(guān)重要。常見(jiàn)的低溫閥體材質(zhì)有低溫碳鋼、低溫不銹鋼、鎳基合金等。低溫碳鋼具有良好的低溫韌性和較低的成本,適用于一些對耐腐蝕性要求不高的低溫場(chǎng)合;低溫不銹鋼則兼具良好的耐腐蝕性和低溫性能,廣泛應用于化工、天然氣等行業(yè);鎳基合金在超低溫環(huán)境下仍能保持優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性,常用于極低溫工況。閥體的設計需充分考量低溫下材料的收縮特性,合理預留間隙,防止因溫度變化導致的零部件卡死或損壞。同時(shí),要確保流道的順暢,減少流動(dòng)阻力,以適應低溫介質(zhì)的特殊流動(dòng)特性。
(二)閘板
閘板是低溫閘閥控制介質(zhì)流動(dòng)的核心部件,其設計和材質(zhì)同樣需要適應低溫環(huán)境。閘板通常采用與閥體相匹配的低溫材料制造,如低溫不銹鋼、鎳基合金等,表面經(jīng)過(guò)特殊處理,以提高其在低溫下的耐磨性和密封性。在低溫工況下,閘板的結構設計要考慮到材料的冷脆現象,避免因頻繁開(kāi)啟和關(guān)閉而導致閘板損壞。常見(jiàn)的閘板結構有平行式和楔式,平行式閘板適用于低壓、大口徑的低溫管道,楔式閘板則在中高壓低溫管道中具有更好的密封性能。
(三)閥桿
閥桿是連接閘板與驅動(dòng)裝置的關(guān)鍵部件,其在低溫環(huán)境下的性能直接影響到閥門(mén)的正常操作。閥桿通常選用高強度、低溫韌性好的材料,如低溫合金鋼、低溫不銹鋼等。為了防止閥桿在低溫下與閥體之間的密封失效,閥桿與閥體之間采用特殊的密封結構和材料。常見(jiàn)的密封方式有填料密封和波紋管密封,填料密封通常采用低溫性能良好的石墨、聚四氟乙烯等材料,波紋管密封則能有效避免介質(zhì)與填料的接觸,提高密封的可靠性和使用壽命。同時(shí),閥桿的設計要考慮到低溫下的熱脹冷縮效應,合理設計其長(cháng)度和連接方式,確保在低溫工況下閥桿能夠順暢地帶動(dòng)閘板運動(dòng)。
(四)密封件
密封件是保證低溫閘閥密封性能的重要組成部分,主要包括閥座密封和閥桿密封。閥座密封在低溫下的性能對閥門(mén)的密封效果起著(zhù)關(guān)鍵作用。常用的閥座密封材料有橡膠、聚四氟乙烯(PTFE)、金屬等。橡膠密封適用于溫度相對較高的低溫工況,其具有良好的柔韌性和密封性能,但在低溫下容易變硬、失去彈性,導致密封性能下降;聚四氟乙烯密封具有較寬的耐溫范圍,在低溫下仍能保持較好的密封性能,但其耐磨性相對較差;金屬密封則適用于高溫、高壓和超低溫等惡劣工況,具有良好的耐磨性和耐高溫、低溫性能,但密封面的加工精度要求較高。閥桿密封同樣重要,除了上述提到的填料密封和波紋管密封外,還可以采用組合密封方式,以提高密封的可靠性。
(五)驅動(dòng)裝置
驅動(dòng)裝置是低溫閘閥實(shí)現開(kāi)啟和關(guān)閉操作的動(dòng)力源,常見(jiàn)的驅動(dòng)方式有手動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)等。在低溫環(huán)境下,驅動(dòng)裝置的選擇要考慮到其在低溫下的性能和可靠性。手動(dòng)驅動(dòng)裝置結構簡(jiǎn)單,操作方便,但在低溫下操作人員的工作環(huán)境較為惡劣,操作難度較大;氣動(dòng)驅動(dòng)裝置以壓縮空氣為動(dòng)力源,響應速度快,但要注意壓縮空氣中的水分在低溫下可能結冰,影響閥門(mén)的正常工作,因此需要配備干燥過(guò)濾裝置;電動(dòng)驅動(dòng)裝置以電能為動(dòng)力源,自動(dòng)化程度高,但要選擇適合低溫環(huán)境的電機和電器元件,防止因低溫導致電機啟動(dòng)困難或電器元件損壞;液動(dòng)驅動(dòng)裝置以液體為動(dòng)力源,輸出力大,但要注意液壓油在低溫下的粘度變化,可能需要選擇低溫性能好的液壓油或配備加熱裝置。
三、江蘇低溫閘閥 液化天然氣低溫閘閥 乙烯丙烯裝置低溫閘閥 液氧液氮低溫液體專(zhuān)用低溫閘閥 低溫油氣輸送管道專(zhuān)用低溫閘閥 二氧化碳低溫系統低溫閘閥天然氣液化、空分設備、低溫液體儲存、石油化工低溫工藝、LNG 加氣站、低溫實(shí)驗室工作原理
低溫閘閥的工作原理與普通閘閥基本相同,基于閘板與閥座的相對運動(dòng)來(lái)控制介質(zhì)的流動(dòng)。當驅動(dòng)裝置接收到開(kāi)啟信號時(shí),通過(guò)閥桿帶動(dòng)閘板向上移動(dòng),閘板與閥座之間的密封面逐漸分離,低溫介質(zhì)得以在管道內自由流通,閥門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài)。在閘板向上移動(dòng)的過(guò)程中,要確保驅動(dòng)裝置能夠克服低溫下介質(zhì)的阻力以及閘板與閥座之間的摩擦力,保證閘板的順暢運動(dòng)。
當驅動(dòng)裝置接收到關(guān)閉信號時(shí),閥桿帶動(dòng)閘板向下移動(dòng),閘板逐漸壓緊在閥座上,形成緊密的密封面,切斷低溫介質(zhì)的流通通道,閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。在關(guān)閉過(guò)程中,閘板與閥座之間的密封力逐漸增大,以確保在低溫、高壓等惡劣工況下的密封可靠性。同時(shí),要注意低溫下材料的收縮和變形對密封性能的影響,通過(guò)合理的結構設計和密封材料選擇,保證閥門(mén)在關(guān)閉狀態(tài)下的良好密封性能。
四、性能特點(diǎn)
(一)耐低溫性能強
低溫閘閥采用特殊的低溫材料制造,能夠在極低溫度下保持良好的力學(xué)性能和密封性能。無(wú)論是在 - 40℃的常規低溫環(huán)境,還是在 - 196℃的液氮溫度等低溫工況下,低溫閘閥都能穩定可靠地運行,滿(mǎn)足低溫系統對閥門(mén)的嚴格要求。
(二)密封性能優(yōu)異
通過(guò)采用特殊的密封結構和材料,低溫閘閥能夠在低溫環(huán)境下實(shí)現良好的密封性能。閥座密封和閥桿密封經(jīng)過(guò)精心設計和選材,有效防止低溫介質(zhì)的泄漏。即使在低溫、高壓、振動(dòng)等復雜工況下,密封件仍能保持良好的彈性和密封性,確保閥門(mén)的密封可靠性,避免因介質(zhì)泄漏導致的安全事故和生產(chǎn)損失。
(三)抗冷脆性能好
在低溫環(huán)境下,材料容易發(fā)生冷脆現象,導致強度和韌性下降。低溫閘閥選用的材料經(jīng)過(guò)特殊處理和篩選,具有良好的抗冷脆性能,能夠在低溫下保持穩定的力學(xué)性能,減少因冷脆而導致的閥門(mén)損壞風(fēng)險。同時(shí),在結構設計上也充分考慮了冷脆因素,避免應力集中,進(jìn)一步提高閥門(mén)的抗冷脆性能。
(四)結構緊湊,操作靈活
低溫閘閥的結構設計緊湊,體積小,重量輕,便于安裝和維護。同時(shí),其驅動(dòng)裝置經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計,操作靈活方便,能夠在低溫環(huán)境下輕松實(shí)現閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉操作。無(wú)論是手動(dòng)驅動(dòng)還是自動(dòng)化驅動(dòng),都能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的操作需求。
(五)江蘇低溫閘閥 液化天然氣低溫閘閥 乙烯丙烯裝置低溫閘閥 液氧液氮低溫液體專(zhuān)用低溫閘閥 低溫油氣輸送管道專(zhuān)用低溫閘閥 二氧化碳低溫系統低溫閘閥天然氣液化、空分設備、低溫液體儲存、石油化工低溫工藝、LNG 加氣站、低溫實(shí)驗室適用范圍廣
低溫閘閥可以根據不同的低溫工況和介質(zhì)特性,選擇合適的閥體材質(zhì)、閘板材質(zhì)、密封材料和驅動(dòng)方式,從而適用于各種低溫工業(yè)領(lǐng)域和不同的介質(zhì),如天然氣、液氮、液氧、液氬等低溫液體和氣體。無(wú)論是在天然氣液化工廠(chǎng)、空分設備、低溫液體儲存罐區,還是在低溫科研實(shí)驗裝置中,低溫閘閥都能發(fā)揮重要的作用。
五、應用領(lǐng)域
(一)天然氣液化行業(yè)
在天然氣液化過(guò)程中,需要將天然氣冷卻至 - 162℃左右的低溫狀態(tài),使其轉化為液態(tài)天然氣(LNG)。低溫閘閥在天然氣液化工廠(chǎng)中廣泛應用于原料氣輸送、液化流程、LNG 儲存和裝車(chē)等環(huán)節。它能夠在極低溫度下精確控制天然氣的流量和流向,確保天然氣液化過(guò)程的安全、穩定和高效運行。例如,在 LNG 儲罐的進(jìn)出口管道上,低溫閘閥用于控制 LNG 的進(jìn)出,防止泄漏和蒸發(fā);在液化裝置的工藝流程中,低溫閘閥用于調節各種低溫介質(zhì)的流量,保證液化效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
(二)空分設備行業(yè)
空分設備是將空氣分離成氧氣、氮氣、氬氣等各種氣體的設備,其工作過(guò)程涉及到低溫環(huán)境。低溫閘閥在空分設備中用于控制空氣、氧氣、氮氣、氬氣等低溫氣體的流動(dòng)。在空氣壓縮、冷卻、精餾等環(huán)節,低溫閘閥能夠精確調節氣體的流量和壓力,保證空分設備的正常運行和氣體產(chǎn)品的純度。例如,在精餾塔的進(jìn)出口管道上,低溫閘閥用于控制不同組分氣體的進(jìn)出,實(shí)現氣體的分離和提純;在低溫液體泵的進(jìn)出口管道上,低溫閘閥用于保護泵的正常運行,防止液體倒流和超壓。
(三)低溫液體儲存行業(yè)
在低溫液體儲存領(lǐng)域,如液氮、液氧、液氬等低溫液體的儲存罐區,低溫閘閥用于控制低溫液體的進(jìn)出和儲存壓力。它能夠在低溫環(huán)境下保持良好的密封性能和操作性能,確保低溫液體的安全儲存和運輸。例如,在液氮儲罐的進(jìn)出口管道上,低溫閘閥用于控制液氮的充裝和取用,防止液氮泄漏和蒸發(fā);在低溫液體儲存系統的安全閥前,低溫閘閥用于隔離安全閥,便于安全閥的維護和檢修。
(四)石油化工低溫工藝
在石油化工行業(yè)的一些低溫工藝過(guò)程中,如乙烯生產(chǎn)、丙烯腈生產(chǎn)等,需要使用低溫閘閥來(lái)控制低溫介質(zhì)的流動(dòng)。這些低溫工藝對閥門(mén)的耐低溫性能、密封性能和控制精度要求較高。低溫閘閥能夠滿(mǎn)足這些工藝要求,確保石油化工生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。例如,在乙烯裂解裝置的低溫物料輸送管道上,低溫閘閥用于控制乙烯、丙烯等低溫物料的流量和流向,保證裂解反應的正常進(jìn)行;在丙烯腈生產(chǎn)裝置的低溫吸收塔進(jìn)出口管道上,低溫閘閥用于調節吸收劑和反應氣體的流量,提高丙烯腈的生產(chǎn)效率。
(五)LNG 加氣站
LNG 加氣站是為 LNG 車(chē)輛提供燃料的場(chǎng)所,其工藝流程涉及到 LNG 的儲存、充裝和加氣等環(huán)節。低溫閘閥在 LNG 加氣站中廣泛應用于 LNG 儲罐、泵、加氣機等設備的進(jìn)出口管道上。它能夠在低溫環(huán)境下可靠地控制 LNG 的流動(dòng),確保加氣站的安全運營(yíng)和高效服務(wù)。例如,在 LNG 儲罐的出液管道上,低溫閘閥用于控制 LNG 的輸出,為加氣機提供穩定的 LNG 供應;在加氣機的加氣管道上,低溫閘閥用于控制加氣的流量和壓力,實(shí)現快速、準確的加氣操作。
(六)低溫實(shí)驗室
在低溫科研實(shí)驗室中,需要使用低溫閘閥來(lái)控制各種低溫實(shí)驗介質(zhì)的流動(dòng),如液氮、液氦等。這些實(shí)驗對閥門(mén)的精度、可靠性和耐低溫性能要求。低溫閘閥能夠滿(mǎn)足低溫實(shí)驗室的實(shí)驗要求,為科研人員提供精確的流體控制手段。例如,在超導材料研究實(shí)驗中,低溫閘閥用于控制液氮的流量,為超導材料提供所需的低溫環(huán)境;在低溫物理實(shí)驗中,低溫閘閥用于控制液氦的流動(dòng),實(shí)現對低溫物理現象的研究。
六、選型要點(diǎn)
(一)確定閥門(mén)類(lèi)型
根據實(shí)際使用工況和工藝要求,首先確定是否需要選擇低溫閘閥。如果工作溫度在低溫范圍(一般指低于 - 20℃),且對閥門(mén)的密封性能、耐低溫性能、抗冷脆性能等有較高要求,那么低溫閘閥是一個(gè)合適的選擇。在確定為低溫閘閥后,還需進(jìn)一步根據具體情況選擇明桿式、暗桿式、平行式、楔式等不同結構形式的閥門(mén)。明桿式低溫閘閥適用于需要直觀(guān)觀(guān)察閥桿運動(dòng)情況的場(chǎng)合;暗桿式低溫閘閥適用于空間有限、不便于觀(guān)察閥桿運動(dòng)的場(chǎng)合;平行式低溫閘閥適用于低壓、大口徑的低溫管道;楔式低溫閘閥適用于中高壓低溫管道。
(二)規格參數選擇
公稱(chēng)通徑:根據管道的公稱(chēng)通徑選擇與之匹配的閥門(mén)公稱(chēng)通徑,確保閥門(mén)能夠順利安裝在管道系統中,并且不影響低溫介質(zhì)的正常流通。同時(shí),要考慮未來(lái)可能的流量變化,適當預留一定的余量。一般來(lái)說(shuō),閥門(mén)的公稱(chēng)通徑應與管道的公稱(chēng)通徑相等或略大,以保證足夠的流通能力。
工作壓力:根據管道內低溫介質(zhì)的工作壓力,選擇具有相應耐壓等級的閥門(mén)。閥門(mén)的工作壓力必須大于或等于管道的工作壓力,以確保閥門(mén)在運行過(guò)程中的安全性。同時(shí),要考慮壓力波動(dòng)的影響,選擇合適的壓力等級,避免因壓力過(guò)高導致閥門(mén)損壞。在選擇壓力等級時(shí),還需考慮閥門(mén)的材質(zhì)和結構形式,不同的材質(zhì)和結構形式對壓力的承受能力有所不同。
工作溫度:根據介質(zhì)的工作溫度精確選擇合適的閥門(mén)材質(zhì)和密封材料。不同的低溫材料具有不同的耐溫范圍,例如,低溫碳鋼的適用溫度范圍一般在 - 40℃至 - 100℃之間;低溫不銹鋼可適用于 - 100℃至 - 196℃的低溫環(huán)境;鎳基合金則能在更低的溫度下保持良好的性能。密封材料的選擇也需根據工作溫度來(lái)確定,如橡膠密封適用于溫度相對較高的低溫工況,聚四氟乙烯密封適用于較寬的低溫范圍,金屬密封適用于超低溫工況。如果選擇的材料耐溫性能不足,可能會(huì )導致密封性能下降、閥門(mén)損壞等問(wèn)題。
(三)介質(zhì)性質(zhì)考量
腐蝕性:如果低溫介質(zhì)具有腐蝕性,必須選擇耐腐蝕的材料制造閥門(mén)。例如,對于含有酸性或堿性物質(zhì)的低溫介質(zhì),可選用耐腐蝕的低溫不銹鋼或鎳基合金材質(zhì)的閥體、閘板和密封件。同時(shí),要考慮介質(zhì)的濃度、溫度等因素對材料耐腐蝕性能的影響,選擇合適的耐腐蝕等級。
粘度:對于粘度較大的低溫介質(zhì),要考慮閥門(mén)的流通能力和密封性能。一般來(lái)說(shuō),粘度較大的介質(zhì)會(huì )增加閥門(mén)的流動(dòng)阻力,影響閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉速度。因此,在選型時(shí)需要選擇流道較大、密封性能好的閥門(mén),以確保介質(zhì)能夠順暢通過(guò)閥門(mén),并且在關(guān)閉時(shí)能夠有效密封。對于高粘度的低溫介質(zhì),還可以考慮選擇帶有特殊結構的低溫閘閥,如流線(xiàn)型閘板設計,以進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力。
含顆粒情況:如果低溫介質(zhì)中含有固體顆粒,應選擇具有良好抗堵塞能力的閥門(mén)??梢赃x擇流道較大、閘板和閥座表面硬度較高的低溫閘閥,或者在閥門(mén)前安裝過(guò)濾器,防止顆粒進(jìn)入閥門(mén)內部,損壞密封面和閘板。對于含顆粒的低溫介質(zhì),還需注意閥門(mén)的清洗和維護,定期清理閥門(mén)內部的雜質(zhì),以保證閥門(mén)的正常運行。
(四)驅動(dòng)裝置選擇
根據工藝要求和自動(dòng)化程度,選擇合適的驅動(dòng)裝置。如果操作頻率較低,對自動(dòng)化程度要求不高,可以選擇手動(dòng)驅動(dòng)裝置;如果需要快速開(kāi)關(guān)和自動(dòng)化控制,可選擇氣動(dòng)或電動(dòng)驅動(dòng)裝置;如果需要較大的驅動(dòng)力和高精度控制,可選擇液動(dòng)驅動(dòng)裝置。同時(shí),要考慮驅動(dòng)裝置在低溫環(huán)境下的性能和可靠性。對于氣動(dòng)驅動(dòng)裝置,要配備干燥過(guò)濾裝置,防止壓縮空氣中的水分結冰;對于電動(dòng)驅動(dòng)裝置,要選擇適合低溫環(huán)境的電機和電器元件;對于液動(dòng)驅動(dòng)裝置,要選擇低溫性能好的液壓油或配備加熱裝置。
(五)密封性能要求
根據低溫介質(zhì)的性質(zhì)、壓力和溫度等因素,選擇合適的密封結構和密封材料。對于一般的低溫介質(zhì),可選擇聚四氟乙烯密封或金屬密封;對于有特殊要求的低溫介質(zhì),如易燃易爆、有毒有害的低溫介質(zhì),可選擇雙向密封或采用特殊的密封結構和材料。同時(shí),要考慮密封的可靠性和耐久性,選擇密封性能好、使用壽命長(cháng)的密封結構和材料。在選型時(shí),可以參考相關(guān)的標準和規范,以及其他用戶(hù)的使用經(jīng)驗,確保所選閥門(mén)的密封性能滿(mǎn)足實(shí)際需求。例如,對于一些對泄漏要求嚴格的場(chǎng)合,可選擇采用波紋管密封的低溫閘閥,以提高密封的可靠性。