高溫閥門填料結(jié)構(gòu)外漏分析

　　在高溫工況下，如選用石墨盤根密封結(jié)構(gòu)，很容易出現(xiàn)外漏情況。經(jīng)分析原因如下：

　　石墨盤根裝入填料函內(nèi)，通過填料壓蓋上緊固螺栓松緊來施加對(duì)填料的軸向壓力。由于填料具有一定程度的可塑性，受軸向壓力后產(chǎn)生徑向壓力和微變形，內(nèi)孔與閥桿緊密貼合，但是這種貼合上下不是均勻的。通過填料壓力分布和填料密封力分布可知，填料函中上部填料和下部填料受介質(zhì)壓力是不均勻的。直接導(dǎo)致兩部分填料塑性變形不一致，容易出現(xiàn)填料與閥桿的局部密封過度或者密封不足，同時(shí)靠近壓蓋處受的徑向壓緊力大，所帶來的填料與閥桿的摩擦力也大，在此處閥桿和填料容易出現(xiàn)磨損。在真空中能將材料在冶煉過程中吸收的氫、氮和氧扽氣體脫出，提高材料的質(zhì)量和性能。

　　在高溫情況下，溫度越高，石墨盤根膨脹越大，摩擦力也隨之加大，高溫所帶來的散熱不及時(shí)，加速了閥桿和填料的磨損率，這也是高溫閥門填料容易出現(xiàn)外漏的主要原因。

蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流體阻力小和調(diào)節(jié)流量性能好等優(yōu)點(diǎn)，是熔鹽管路調(diào)節(jié)流量的優(yōu)選閥門。目前，具有伴熱功能的高溫蝶閥主要采用保溫夾套技術(shù)，即在閥體外加上夾套，通過通入蒸汽或?qū)嵊蛯?duì)閥體進(jìn)行加熱，使蝶閥內(nèi)部流體溫度保持在其凝固點(diǎn)以上。

 不過保溫夾套蝶閥一般適用于伴熱閥門較為集中的區(qū)域，否則伴熱介質(zhì)輸送管過長(zhǎng)造成較大的熱損失。而且，伴熱區(qū)域需要配備一套伴熱系統(tǒng)，包括伴熱介質(zhì)總管、分配站、支管、排出管和收集管等設(shè)施，因而伴熱系統(tǒng)較為復(fù)雜。此外，該種伴熱系統(tǒng)中伴熱介質(zhì)的溫度較難控制。由于太陽能光熱電站中熔鹽管路較長(zhǎng)，閥門較為分散，且對(duì)伴熱溫度控制的要求較高，因此，這限制了保溫夾套蝶閥在熔鹽傳熱蓄熱系統(tǒng)中的應(yīng)用。高溫高壓型，這是一種先進(jìn)的填料系統(tǒng)，采用碟形彈簧和圈形彈簧外置雙補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，能夠避免溫度過高使彈簧失效的優(yōu)點(diǎn)，尤其在高溫、高壓情況下極端工況下，某處補(bǔ)償點(diǎn)失效，另一組補(bǔ)償依然有效，兩者不干涉，單獨(dú)補(bǔ)償?shù)瑫r(shí)對(duì)填料起作用。

選擇超高壓閥門過流部件材質(zhì)時(shí)，應(yīng)考慮流速（高使用壓力）的不同，失重也不同。在較高壓下（400MPa以上），選用硬度高和紅硬性好的材料，如工具鋼或硬質(zhì)合金。在較低壓力下（100～400MPa），要求材料既具有良好的塑性和韌性，又要有較高的硬度。如美國(guó)HIP公司的超高壓針閥，工作壓力為690MPa的采用奧氏體316不銹鋼，工作壓力為1034MPa的采用體型沉淀硬化不銹鋼17－4PH。金屬密封具有耐磨、耐壓、耐高溫特點(diǎn)，所以在高溫范圍內(nèi)不會(huì)變形拉伸，所以在選擇材料上是個(gè)重中之重。