分子篩蝶閥密封結構的改進
1、概述
攀鋼氧氣廠2#10000 m3/h制氧機是該廠第一套采用分子篩流程的機組,也是四川空分(集團)公司在氧氣廠的第一套萬立級空分。受當年技術水平的影響,其分子篩系統配套閥門-高溫蝶閥是四川空分閥門廠第一代產品,由于此類閥門密封結構在設計、制造方面存在較大的缺陷,致使密封圈常發生泄漏,使用壽命短,最多1年。給閥門的檢修、安裝造成了很大的影響。為保證機組的連續穩定運行"降低檢修職工的勞動強度,分子篩高溫蝶閥密封結構改進顯得尤其重要。
2、原因分析
2.1、閥門結構簡介
(1)閥門型號
2#10000 m3/h制氧機分子篩現有蝶閥共12臺,其中160D600A型4臺、160D400A型6臺、160D150A型2臺。
(2)結構型式
160D150A 型蝶閥與管道的聯接形式為對夾式,如圖1所示; 160D600A型、160D400A型與管道的聯接形式為法蘭式,如圖2所示。
圖1 法蘭式聯接 圖2 對夾式聯接
2.2、現有密封結構形式及存在的問題
2#10000 m3/h制氧機現有高溫蝶閥的密封結構型式由于其為第一代產品在實際使用過程中存在以下問題:
(1)密封圈容易沿圓周方向發生位移,由于密封圈壓蓋未固定,研磨好的密封圈容易在運輸和安裝過程中沿圓周方向發生錯位這使得本已研磨好的密封圈不能與閥瓣形成良好的密封從而造成閥門內漏。
(2)密封圈試壓時與安裝時所承受的力量不一樣,容易造成閥門泄漏,現有密封結構的閥門試壓時靠自制的法蘭用活動搬手緊固后進行而閥門安裝時其與管道的聯接是依靠大錘進行緊固的前后兩種情況密封圈受力區別很大,易變形而發生泄漏。
(3)密封圈使用壽命短,由于密封圈壓蓋高出閥體法蘭密封面,因此密封完全靠管道法蘭的螺栓聯接力量壓緊,如此大的力量全加在密封圈上,密封圈易變形,壽命短。
圖3 160D 系列蝶閥軟密封結構 圖4 160D 系列蝶閥密封結構( 改進后)
3、改進方式
鑒于高溫蝶閥存在的上述缺陷,我們計劃對其密封結構形式做如下改進:
1、將密封圈壓蓋與閥體配鉆攻, 在圓周上均布,4顆約M10的內六方緊定螺釘,這樣密封靠密封圈壓蓋及緊定螺釘固定, 可保證研磨好的密封圈在試壓合格后與閥門安裝整個過程中不發生錯位現象,確保了密封的穩定性。
2、同時將密封圈壓蓋厚度減薄,使其端面高出法蘭密封面的距離由原來的2.5mm 變成0.03mm,這樣可保證密封的固定不受其他外界力量的影響,使密封在試壓狀態時與工作狀態時一致,確保密封效果不發生變化,以達到提高密封圈使用壽命的目的。
密封結構改進后的型式如圖4所示。
4、結束語
2#10000 m3/h制氧機分子篩蝶閥密封結構改進已作為2005年備件長壽化項目申報公司并得到了批準,現正在實施。密封改進后的蝶閥密封圈使用壽命預計可達兩年,比原先提高1倍,僅此1年可節約密封圈采購費用3萬元,更重要的是此閥經改進后安裝、調試方便,可以使檢修工人從繁重的體力勞動中解脫出來。