大口径眼镜阀的分析及设计

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眼镜阀是指应用在煤气管道上的-种插板式隔断阀，适用于煤气管网、TRT高炉煤气余压发电系统及除尘系统。随着现代高炉大型化，大口径眼镜阀也随之产生。阀门属于承压容器'冈0度控制是关键。此类阀门的性能要求、结构特点具有特殊性，在阀板的开启和复位、阀体与阀板的刚度匹配等方面，设计时需给以高度关注。文中将演示 DN3400眼镜阀的分析过程。眼镜阀门的结构示意和基本参数分别见图 1和表 1。

图 1 眼镜阀的结构示意1 密封结构设计计算作者：唐春，女，28岁，助理工程师收稿日期：2013-03-3056表1 眼镜阀门基本参数阀门通径N/ 结构长度/ 阀门长度/ 阀门高度/ 工作压力/into 11111 mm 1TII M Pa3 400 1 450 13 460 5 208 0 0341.1 阀板复位机构蝶簧组计算图2 阀板复位机构示意传统结构阀板与框架为刚性连接，改进后阀板与框架间增加碟簧，阀板在框架上浮动，框架在阀体密封面平行方向上固定，避免了碟簧缸拉动框架，使框架产生倾斜现象，甚至塑性变形。

阀 板 自重 G3 133 kg，摩 擦 力 ， G X 9.80.15×3 133×9.84 606 N。

预选蝶簧参数：蝶簧外径D100 mm，蝶簧外径d51 mm，自由高度Hn6-3 Inn，单片弹簧平时变形量的计算值j 2.8 mrfl，0.75倍平时单片变形量 foO.75h ：2.1 mm，该变形量下的单个碟簧载荷F13 100 N。该类碟簧变形量与载荷近似为线性关METALLURGICAL INFORM ION REVIEW 201 3.4冶金信息导刊系，见图 3。

图3 变形量与载荷关系预选 l6片碟簧组对合组合。则碟簧组自由高度H16Ho100.8 mm，0.75倍平时蝶簧组变形量O.75h0×1633.6 mm。

碟簧组在预 紧状 态下变形量为 fi1.1 X 1617.6 mm，则该状态下的预紧力为 F FXfi/(16fo)6 862 N，阀板采用四组碟簧，则总的预紧力为F2-4F 27 448 N；阀板在夹紧状态下，碟簧组被压缩 s10 mm，产生 总 的碟簧 力 F34F X( s)/(16Fo)43 043 N，所以总的碟簧力远大于摩擦力，阀板完全能复位。同时应考虑碟簧位移量及空间位置。

表2 蝶簧组具体设计数据1.2 夹紧装置选择1.2.1 密封力计算眼镜阀的密封形式属于平面密封，见图 4『圈密封面上总作用力及计算比压的计算公式如表3所列。

液压碟簧缸推动浮动座实现密封需要的最小推力 i 包括：夹紧状态下总的碟簧力 、推动阀板移动需克服的摩擦力f，以及密封面上所需最小密封Enginering Equipment工程装备图 4 眼镜阀的密封形式示意表3 密封面上总作用力及计算比压力 QMF。

Tmi F3fQMF1 18 864 N密封胶圈所允许的最大压力.m1T(DMN十bM)bM[q1 319469 N液 压 碟 簧 缸 所 需 提 供 的 推 力 T范 围 为i

在通孔状态下，液压蝶簧缸的计算密封力为：QlMFT-f-F3该状态下计算密封比压：qlQ1MF/1T(DMN.bM)bM在盲孔状态下，液压蝶簧缸的计算密封力为：Q2MF -F3Qm该状态下计算密封比压：q2Q2M 贯 (DMNbM)bMMETALLURGICAL INF0RM LTION REVIEW 201 3.4 57