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氧气阀门(Oxygen valve)的工作原理及选用   发布时间:16-10-24

氧气阀门(Oxygen valve)在物理化学实验中,经常要用到氧气、氮气、氢气、氩气等气体。这些气体一般都是贮存在专用的高压气体钢瓶中。



氧气阀门(Oxygen valve)的工作原理
氧气阀门(Oxygen valve)的高压腔与钢瓶连接,低压腔为气体出口,并通往使用系统。高压表的示值为钢瓶内贮存气体的压力。低压表的出口压力可由调节螺杆控制。
使用时先打开钢瓶总开关,然后顺时针转动低压表压力调节螺杆,使其压缩主弹簧并传动薄膜、弹簧垫块和顶杆而将活门打开。这样进口的高压气体由高压室经节流减压后进入低压室,并经出口通往工作系统。转动调节螺杆,改变活门开启的高度,从而调节高压气体的通过量并达到所需的压力值。
氧气阀门(Oxygen valve)都装有安全阀。它是保护减压阀并使之安全使用的装置,也是减压阀出现故障的信号装置。如果由于活门垫、活门损坏或由于其它原因,导致出口压力自行上升并超过一定许可值时,安全阀会自动打开排气。

氧气阀门(Oxygen valve)的选用
一.氧气阀门的生产条件
GB16912—2008《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》对氧气阀门的选用做了如下规定。

(1)氧气管道的阀门应选用专业的氧气阀门,并应符合下列要求:

a.工作压力大于0.1MPa的氧气管道,严禁采用闸阀;

b.公称压力大于或等于l.OMPa且公称尺寸大于或等于DN150 口径的手动氧气阀门,宜选用带旁通的阀门;

c.阀门材料的选用应符合

阀门材料选用要求

工作压力P/MPa 材料P≤0.6

1.阀门、阀盖采用可锻铸铁、球墨或铸钢

2.阀杆釆用不锈钢

3.阀瓣采用不锈钢

①0.6

②P>10 选用铜合金)、镍及镍基合金。

注:1.工作压力为0.1MPa以上的压力或流量调节阀的材料,应采用不锈钢或铜合金或以上两种的组合。

2.阀门的密封填料,应采用聚四氟乙烯或柔性石墨材料。

(2)经常操作的公称压力大于或等于1.0MPa且公称尺寸大于或等于DN150口径的氧气阀门,宜采用气动遥控阀门.

二、氧气阀门的种类
氧气专用阀、氧气专用截止阀、锥齿轮氧气专用截止阀、氧气专用止回阀、氧气专用球阀、氧气专用蝶阀、氧气专用减压阀、氧气阻火器、氧气过滤器、氧气气动切断阀、氧气调节阀。

三.氧气阀门的结构因素
①截止阀的开关件平直地移动于阀座上,其密封面负荷可由带梯形传动螺纹的阀杆可靠地控制。借助于对阀瓣、阀座的设计、阀瓣在运动时对阀座的摩擦力可以很小或甚至没有,这就解决了阀门在幵启或关闭过程中密封副的摩擦问题。

②截止阀在结构设计时,必须考虑介质的流动转弯,使其流动畅通,减少形成的强烈冲击-氧气介质流速经过的流道内腔表面要光滑、流畅、无棱角、尖角、无凹凸不平、无突变、阀门内部零件锐角倒钝倒圆,阀杆退刀槽加工要倒圆角,保证介质在流动过程中没有压力突变,没有流速的方向突变,阀体内腔中不能有任何固形物,从而防止产生静电。

③截止阀的阀瓣及阀座几何形状的设计选用球形-锥形,一个球面和一个锥面接触理论上是线接触,实际上是一条非常狭窄的密封带,它可以在低的负荷下达到设计应力。球形-锥形结构,在阀门关闭后, 具有一个阻止因振动产生的横向运动的分力。球形阀瓣能在锥形阀座上做一定范围的转动,自动校正,保证良好的密封性能。

④为了使截止阀达到良好的密封性能,在结构上对阀瓣运动进行导向,使其能准确地落在阀座上, 阔瓣在阀体中导向时,阀瓣受到流动介质的侧向推动力,由阀体而不是由阀杆承受,这就进一步增大了密封性能和填料密封的可能性。

⑤截止阀的阀瓣与阀杆的连接为铰链型,它最大优点是能自动调整阀瓣定心位置,又减少阀瓣在运动时与阀座的摩擦力,其密封性能容易得到保证

⑥截止阀的阀杆设计成升降杆,即当阀杆升降

付不转动,阀瓣随其升降,又一次减少阀瓣在运动时与阀座的摩擦力,减少填料的磨损,同时,上密封的磨损亦可能降低到最小程度。

⑦截止阀的阀杆螺母用金属罩封闭,使阀杆螺母与大气隔离,防止灰尘黏结在阀杆螺母上,通过梯形螺纹进入到阀杆下部,从而在阀杆升降过程中进入到填料函内,支架轴承的润滑应采用氟化脂。

⑧在氧气专用阀门阀体的端法兰上备有接地螺栓,并采用导线螺栓连接,以避免因静电产生火花引起爆炸事故。

⑨氧气专用球阀和截止阀的阀杆外露部分应有保护措施,以防尘土和油类。支架框架处装有机玻璃 盖板,有明显的“禁油”标志,提醒现场人员注意。

四.介质流向
T形截止阀的介质是从阀座中流进、流出的,关闭阀门是用阀瓣强行“盖住”阀座后才能实现。由于截止阀的关闭或开启是由作用于阀杆上的阀瓣克服介质正面(或背面)的动压力和静压力来实现的,因而截止阀关闭和开启力矩大于同压力级和同等公称尺寸 的闸阀,阀杆受力大。因此,公称尺寸小的T形截止阀的介质流向多为从截止阀的阀瓣下方进入而后从阀门阀瓣上方流出,'即介质为“低进高出”流向。 中、大公称尺寸的T形截止阀,公称压力PN16〜40 (或CL150〜3001b),公称尺寸不小于DN100,或公称压力不小于PN64 (或CL>4001b),公称尺寸不小于DN80。其介质流向采用从截止阀的阀座和阀瓣上方进入,从阀座和阀瓣下方流出的流向,即介质为高进低出流向。并在阀体的明显部位标出阀门的介质流向。

氧气管路专用阀门必须以安全为主导,在阀门的类型选择、结构的设计、阀门主体材料的选用上都有特殊要求,同时要求严格地脱脂、防静电、禁油和进行相关的检验。


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