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                氧氣閥門(Oxygen valve)的工作原理及選用   發布時間:16-10-24

                氧氣閥門(Oxygen valve)在物理化學實驗中,經常要用到氧氣、氮氣、氫氣、氬氣等氣體。這些氣體一般都是貯存在專用的高壓氣體鋼瓶中。



                氧氣閥門(Oxygen valve)的工作原理
                氧氣閥門(Oxygen valve)的高壓腔與鋼瓶連接,低壓腔為氣體出口,并通往使用系統。高壓表的示值為鋼瓶內貯存氣體的壓力。低壓表的出口壓力可由調節螺桿控制。
                使用時先打開鋼瓶總開關,然后順時針轉動低壓表壓力調節螺桿,使其壓縮主彈簧并傳動薄膜、彈簧墊塊和頂桿而將活門打開。這樣進口的高壓氣體由高壓室經節流減壓后進入低壓室,并經出口通往工作系統。轉動調節螺桿,改變活門開啟的高度,從而調節高壓氣體的通過量并達到所需的壓力值。
                氧氣閥門(Oxygen valve)都裝有安全閥。它是保護減壓閥并使之安全使用的裝置,也是減壓閥出現故障的信號裝置。如果由于活門墊、活門損壞或由于其它原因,導致出口壓力自行上升并超過一定許可值時,安全閥會自動打開排氣。

                氧氣閥門(Oxygen valve)的選用
                一.氧氣閥門的生產條件
                GB16912—2008《深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程》對氧氣閥門的選用做了如下規定。

                (1)氧氣管道的閥門應選用專業的氧氣閥門,并應符合下列要求:

                a.工作壓力大于0.1MPa的氧氣管道,嚴禁采用閘閥;

                b.公稱壓力大于或等于l.OMPa且公稱尺寸大于或等于DN150 口徑的手動氧氣閥門,宜選用帶旁通的閥門;

                c.閥門材料的選用應符合

                閥門材料選用要求

                工作壓力P/MPa 材料P≤0.6

                1.閥門、閥蓋采用可鍛鑄鐵、球墨或鑄鋼

                2.閥桿釆用不銹鋼

                3.閥瓣采用不銹鋼

                ①0.6

                ②P>10 選用銅合金)、鎳及鎳基合金。

                注:1.工作壓力為0.1MPa以上的壓力或流量調節閥的材料,應采用不銹鋼或銅合金或以上兩種的組合。

                2.閥門的密封填料,應采用聚四氟乙烯或柔性石墨材料。

                (2)經常操作的公稱壓力大于或等于1.0MPa且公稱尺寸大于或等于DN150口徑的氧氣閥門,宜采用氣動遙控閥門.

                二、氧氣閥門的種類
                氧氣專用閥、氧氣專用截止閥、錐齒輪氧氣專用截止閥、氧氣專用止回閥、氧氣專用球閥、氧氣專用蝶閥、氧氣專用減壓閥、氧氣阻火器、氧氣過濾器、氧氣氣動切斷閥、氧氣調節閥。

                三.氧氣閥門的結構因素
                ①截止閥的開關件平直地移動于閥座上,其密封面負荷可由帶梯形傳動螺紋的閥桿可靠地控制。借助于對閥瓣、閥座的設計、閥瓣在運動時對閥座的摩擦力可以很小或甚至沒有,這就解決了閥門在幵啟或關閉過程中密封副的摩擦問題。

                ②截止閥在結構設計時,必須考慮介質的流動轉彎,使其流動暢通,減少形成的強烈沖擊-氧氣介質流速經過的流道內腔表面要光滑、流暢、無棱角、尖角、無凹凸不平、無突變、閥門內部零件銳角倒鈍倒圓,閥桿退刀槽加工要倒圓角,保證介質在流動過程中沒有壓力突變,沒有流速的方向突變,閥體內腔中不能有任何固形物,從而防止產生靜電。

                ③截止閥的閥瓣及閥座幾何形狀的設計選用球形-錐形,一個球面和一個錐面接觸理論上是線接觸,實際上是一條非常狹窄的密封帶,它可以在低的負荷下達到設計應力。球形-錐形結構,在閥門關閉后, 具有一個阻止因振動產生的橫向運動的分力。球形閥瓣能在錐形閥座上做一定范圍的轉動,自動校正,保證良好的密封性能。

                ④為了使截止閥達到良好的密封性能,在結構上對閥瓣運動進行導向,使其能準確地落在閥座上, 闊瓣在閥體中導向時,閥瓣受到流動介質的側向推動力,由閥體而不是由閥桿承受,這就進一步增大了密封性能和填料密封的可能性。

                ⑤截止閥的閥瓣與閥桿的連接為鉸鏈型,它最大優點是能自動調整閥瓣定心位置,又減少閥瓣在運動時與閥座的摩擦力,其密封性能容易得到保證

                ⑥截止閥的閥桿設計成升降桿,即當閥桿升降

                付不轉動,閥瓣隨其升降,又一次減少閥瓣在運動時與閥座的摩擦力,減少填料的磨損,同時,上密封的磨損亦可能降低到最小程度。

                ⑦截止閥的閥桿螺母用金屬罩封閉,使閥桿螺母與大氣隔離,防止灰塵黏結在閥桿螺母上,通過梯形螺紋進入到閥桿下部,從而在閥桿升降過程中進入到填料函內,支架軸承的潤滑應采用氟化脂。

                ⑧在氧氣專用閥門閥體的端法蘭上備有接地螺栓,并采用導線螺栓連接,以避免因靜電產生火花引起爆炸事故。

                ⑨氧氣專用球閥和截止閥的閥桿外露部分應有保護措施,以防塵土和油類。支架框架處裝有機玻璃 蓋板,有明顯的“禁油”標志,提醒現場人員注意。

                四.介質流向
                T形截止閥的介質是從閥座中流進、流出的,關閉閥門是用閥瓣強行“蓋住”閥座后才能實現。由于截止閥的關閉或開啟是由作用于閥桿上的閥瓣克服介質正面(或背面)的動壓力和靜壓力來實現的,因而截止閥關閉和開啟力矩大于同壓力級和同等公稱尺寸 的閘閥,閥桿受力大。因此,公稱尺寸小的T形截止閥的介質流向多為從截止閥的閥瓣下方進入而后從閥門閥瓣上方流出,'即介質為“低進高出”流向。 中、大公稱尺寸的T形截止閥,公稱壓力PN16?40 (或CL150?3001b),公稱尺寸不小于DN100,或公稱壓力不小于PN64 (或CL>4001b),公稱尺寸不小于DN80。其介質流向采用從截止閥的閥座和閥瓣上方進入,從閥座和閥瓣下方流出的流向,即介質為高進低出流向。并在閥體的明顯部位標出閥門的介質流向。

                氧氣管路專用閥門必須以安全為主導,在閥門的類型選擇、結構的設計、閥門主體材料的選用上都有特殊要求,同時要求嚴格地脫脂、防靜電、禁油和進行相關的檢驗。


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