煉鋼轉爐用氣動蝶閥的組成與設計

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1、煉鋼轉爐用氣動蝶閥的組成與設計???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)設計、雙重安全構造、本體閥座構造等特點，廣泛應用于介質溫度小于425℃的治金、電力、石油化工以及給排水和市政建設等產(chǎn)業(yè)管道上，作調節(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計和精密的制造。此次設計的蝶閥即為三偏心蝶閥，采用雙作用氣缸驅動

2、，主要用于鋼鐵廠轉爐爐氣的回收，也可用于化工、電站、石油等行業(yè)。??1三偏心蝶閥主要零件設計??作者所設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閥體結構設計??閥體是蝶閥中重要零件之一，其質量通常占整個閥體總質量的70%左右。根據(jù)轉爐煉鋼產(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

3、夠的強度、剛度和耐侵蝕性，可以知足設計要求。?圖1三偏心蝶閥結構圖??根據(jù)參考資料，查得相應的公稱壓力pg=2.5×105Pa，由公稱通徑DN=100mm和公稱壓力即可確定蝶閥的法蘭類型為鑄鐵雙法蘭連接，查相關文獻可得閥體的結構總長為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'為關閉瞬間前后的壓力差，p'=317.52Pa。將相關數(shù)據(jù)代入以上公式，可得T≥12.37mm，圓整后取T=1

4、5mm。??設計的閥體結構圖見圖2。圖2閥體結構圖??.2蝶板的設計計算??(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；α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α=15°；E為蝶板中性面，取值10mm。將相關數(shù)據(jù)代入以上公式中，得RA=45.56mm，RB=43.89mm。??1.3蝶閥

5、密封比的確定??由