低溫閥門的應用及設計
時間：2015-08-26 14:45:05 來源：多儀閥門 點擊：0次
低溫閥門的應用及設計
低溫閥門的填料部位都是加高的，即閥桿加長，是指能夠在低溫工況下使用的閥門，通常把工作溫度低于-40℃的閥門稱為低溫閥門。低溫閥門是石油化工、空氣分離、天然氣等工業不可缺少的重要設備之一，其質量的優劣決定著能否安全、經濟、持續地生產。隨著現代科技的發展，低溫閥門的用途越來越廣，需求也越來越大。
低溫閥門的一般設計要求
低溫閥門工作條件苛刻，其工作介質大部分為易燃、易爆、滲透性強的物質，最低工作溫度可達-269℃，最高使用壓力達10MPa。因此，低溫閥門的設計、制造、檢驗與通用閥門相比有很大的區別。一般，根據低溫閥門的使用工況，對設計工作提出以下幾點要求：
（1）閥門及其組合件在低溫介質及周圍環境溫度下應具有長時間工作的能力（一般為10年或是3500~5000次循環）；
（2）閥門相對于低溫介質，不應成為一個顯著熱源，這是因為熱量的流入會降低熱效率，而且熱量流入過多，還可能使閥門內部的低溫介質汽化，產生異常升壓，造成危險；
（3）低溫介質不應對手輪的操作性能和填料的密封性能產生有害影響；
（4）直接和低溫介質接觸的閥門組合件的結構應當符合相關的防爆和防火要求；
（5）在低溫狀態下工作的閥門組合件不能潤滑，所以需要采取措施，防止摩擦部件被擦傷。
上述要求應當貫穿低溫閥門設計過程的始終，另外應當注意到上述要求是對低溫閥門特有的要求，在低溫閥門的設計過程中還應當同時遵守相關的通用閥門的要求。
低溫閥門技術水平的評價指標
在低溫閥門設計過程中，除了需要考慮低溫閥門的流通能力和流道阻力等一般性要求外，還需要考慮一些其他指標，以便更好地對低溫閥門的技術水平進行評價。通常通過衡量能量消耗是否合理來對低溫閥門的技術水平進行評價，其主要評價指標有以下幾項。
1.低溫閥門的絕熱性能
可以利用閥門進入低溫介質的熱流流量Q1與所通過的低溫介質的質量比來衡量低溫閥門的絕熱能力。但在介質種類不變，僅流速發生變化時，其值就會變化，因此用這種方法作為評價低溫閥門絕熱能力的指標顯然是不合適的。可以采用指標KT作統一比較。
2.低溫閥門的冷卻性能
低溫閥門的冷卻性能是指低溫閥門從常溫冷卻到工作溫度的能力。這一性能可以利用閥門在上述過程中所消耗的能量，即在上述過程中閥門傳給低溫介質的熱量Q2來衡量。對于周期性工作的低溫閥門來說冷卻性能指標有著極其重要的意義。但僅僅用Q2來衡量低溫閥門冷卻性能是不夠的。
3.低溫閥門啟閉密封件的工作性能
在低溫條件下，密封件的性能往往遭到破壞，為了實現可靠密封，必須采用合理的密封結構或者加大密封比壓。可以采用與泄漏量有關的參數來衡量低溫閥門的密封能力。
4.低溫閥門表面不結冰的條件
低溫閥門工作時，其表面不應結露，更不應結冰。閥門外表面是否結冰首先取決于周圍空氣溫度和零部件表面溫度之間的差值ΔT1，其次取決于空氣的露點溫度。事實上，在全天候條件下，徹底消除結露是很困難的。但是如果ΔT1滿足一定條件，結冰的可能性就會大大降低，則閥門表面不結冰的條件為ΔT1≤5℃。
