• 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 行业动态>
  • 耐海水无压差单座双向电磁动调节阀
    发布日期:2017-1-28


    耐海水无压差单座双向电磁动调节阀

    摘 要:论述了海水介质中含有的氯离子容易造成电磁动调节阀金属表面局部破坏,如点腐蚀或缝隙腐蚀等,在高速水流下易产生冲击腐蚀。介绍了实际设计中根据介质种类、工作压力和温度等工况条件,选择合适的产品结构和耐腐蚀材料,以满足海洋环境条件要求。

    关键字:调节阀 电磁动 海水用阀腐蚀 设计


    1 概述

    海洋环境中的海水介质是系统管系腐蚀和破坏的主要原因。控制系统介质流动的阀门类产品,由于需要过流和频繁动作,阀门在承受系统介质腐蚀的同时,还需要承受系统压力和介质的冲击以及高压下的晶间腐蚀等,是系统中最容易被腐蚀和破坏的薄弱环节。电磁动调节阀(以下简称电磁阀)以其无外漏,启闭快,结构简单和质量轻等特性,广泛应用于海洋海水的介质通断控制。针对系统的特殊要求,设计开发了一种无压差启闭、双向流通、双向截止、电气防护性高、耐海洋工况条件的单座直动式双向电磁阀。

    2 性能参数

    电磁阀是海水系统压力边界的组成部分,应保证压力边界的完整性。在系统压力处于任何工况下,电磁阀断电时应处于关闭状态,能够可靠密封,实现系统管路的切断功能。电磁阀通电时,应迅速可靠开启,实现系统的泄压功能,以保证系统安全运行。阀门公称通径15mm,公称压力4MPa,设计压力3.2MPa,工作压力0~3.2MPa,设计温度常温,工作介质海水,电源电压DC220V,额定功率80W,响应时间<1s,密封性0泄漏(内漏、外漏),无故障动作次数>50000次,防护等级IP67,连接方式螺纹接口(CB*56-83),最大包络尺寸(mm)134×117×277,整机质量<12kg。

    3 结构特点

    根据系统工况条件提出的0压差和有一定的反向压力的要求,选用压力平衡式可正反向密封的双向直动式电磁阀,实现电磁阀正反向通流和截止的功能。将电磁阀的一端阀座和阀瓣压缩成与阀座口径等径的阀杆与Y形圈密封的结构形式,满足了阀门双向截止密封和体积小质量轻的要求。利用复位弹簧和电磁力,实现电磁阀的启闭功能(图1)。

    图1 单座双向直动式电磁动调节阀

    当工作介质由阀瓣上部(图2)进入电磁阀后,由于阀瓣外径和阀座中径尺寸趋于一致,所以密封处的阀座和阀杆的截面积趋于相同,因此系统介质对阀杆和阀瓣上所产生的作用力大小相等,方向相反,相互抵消。理论上介质压差对于阀瓣产生的不平衡力为0。只要弹簧力为阀瓣下密封副提供足够密封比压,阀瓣就会被弹簧压在阀座上,阻断介质流经阀门。由于系统压差ΔP(阀前压力-阀后压力)对阀瓣所产生的不平衡力为0,当电磁阀线圈得电产生电磁场,电磁力只要克服弹簧力和零件自重,就可带动阀瓣离开阀座,顺利开启电磁阀。

    1.阀座2.阀瓣3.Y形圈4.阀杆5.弹簧6.线圈

    图2 介质从阀瓣上部进入电磁阀

    当工作介质由阀瓣下部(图3)进入电磁阀后,介质对阀瓣的受力同样取决于阀杆的截面积和阀座的中径尺寸,即受力面积趋于一致。由于阀杆上增加工艺流道孔和密封圈结构,理论上可以消除介质压差对电磁阀启闭的影响,只要弹簧力为阀瓣下密封副提供足够密封比压,阀瓣就会被弹簧压在阀座上,阻断介质流经阀门。由于系统压差ΔP对阀瓣所产生的不平衡力为0,当电磁阀线圈得电产生电磁场,电磁力只要克服弹簧力和零件自重,就可带动阀瓣离开阀座,顺利开启电磁阀。

    图3 介质从阀瓣下部进入电磁阀

    根据压力平衡和密封原理,系统介质从电磁阀阀体的任意一端进入或流出,都能保证在0压差、高压差或反向压力等工况下,可靠的运行,满足设计和规定要求。

    4 防护措施

    电磁阀接触管路海水的零部件有阀体、阀杆、弹簧、非磁管、衔铁和密封部件等,提高与海水接触零部件的耐腐蚀性就可全面提高电磁阀的耐海水能力。电磁阀零部件均选用耐蚀性能优异的铜合金或不锈钢材料制造,可有效保证电磁阀在海洋环境中的耐蚀性能。

    阀体和阀杆材料均采用QAl9-2,该材料为含锰的铝青铜,具有较高的强度,在大气、淡水和海水中抗蚀性很好。弹簧采用InconelX750不锈弹簧钢丝,该材料在流动海水中可长期使用。非磁管采用奥氏体不锈钢316L,该材料为含超低碳钼奥氏体不锈钢,具有优异的抗一般腐蚀、点腐蚀和裂隙腐蚀性能。衔铁采用软磁不锈钢合金1J117。该材料作为电磁阀中常用的导磁材料,通过海洋挂片和耐盐雾试验证明具有优异的耐海水性能,完全可满足现场的使用需要。密封材料选用耐腐蚀性能优越的氟橡胶材料。

    电磁阀承压部件(阀体和管组件等)均按JB/T7352标准的规定,进行了规定压力的耐压强度试验,还按照CB/T1235-1993进行了耐盐雾检测,试验结果满足标准规定,可确保电磁阀在工作过程中的安全性和可靠性(表1)。

    表1 JZA1CZ-15SXDN15耐海水电磁阀试验数据

    电磁阀各连接处均采用耐海水腐蚀的氟橡胶O形圈作为防护密封部件,保证了电磁阀无外漏的密封要求。电气部位各连接处全部采用氟橡胶垫或橡胶圈密封,电缆与电磁阀连接部位采用耐海洋环境条件的航空插头,保证了电气部位的安全性和可靠性。

    5 结语

    电磁阀采用直动式单座双向结构,具有体积小、质量轻、无泄漏、0压差启闭、双向截止、耐海水能力强、维修性好和可靠性高等特点,选用的材料合理可行,全面提升了电磁阀的综合技术能力。可长期在海水介质和海洋环境条件下稳定工作。

首页 | 公司简介 | 动态资讯 | 产品展示 | 阀门选型 | 工程案例 | 资料下载 | 客户反馈| 网站地图 | 联系我们

销售电话:020-32399500 图文传真:020-32398971  企业邮箱:leovalve@126.com
公司地址:广东广州黄埔区黄埔东路633  邮编:510700

网址:http://www.dghwvalve.com/

备案号:粤ICP备15070090号