Parmi les utilisateurs qui utilisent quotidiennement des vannes à siège sphérique de grand diamètre, ils signalent souvent un problème : les vannes à siège sphérique de grand diamètre sont souvent difficiles à fermer lorsqu'elles sont utilisées dans des fluides avec une différence de pression relativement importante, comme la vapeur, les fluides à haute pression. eau, etc. Lors de la fermeture avec force, on constate toujours qu'il y aura une fuite et il est difficile de fermer hermétiquement. La raison de ce problème est due à la conception structurelle de la vanne et au couple de sortie insuffisant du niveau limite humain.

Analyse de la difficulté de commutation des vannes de grand diamètre

La force de sortie limite horizontale d'un adulte moyen est de 60 à 90 kg, selon les différents physiques.

Généralement, le sens d'écoulement du robinet à soupape est conçu pour être bas et haut. Lorsqu'une personne ferme la vanne, le corps humain pousse le volant pour qu'il tourne horizontalement, de sorte que le clapet de la vanne se déplace vers le bas pour réaliser la fermeture. A ce moment, il faut vaincre la combinaison de trois forces, à savoir :

(1) Force de poussée axiale Fa ;

(2) Force de friction Fb entre la garniture et la tige de vanne ;

(3) La force de friction de contact Fc entre la tige de valve et le noyau du disque de valve

La somme des moments est ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

On constate que plus le diamètre est grand, plus la force de poussée axiale est importante. Lorsqu'elle est proche de l'état fermé, la force de poussée axiale est presque proche de la pression réelle du réseau de canalisations (en raison de P1-P2≈P1, P2=0)

Par exemple, un robinet à soupape de calibre DN200 est utilisé sur un tuyau de vapeur de 10 bars, seule la première poussée axiale de fermeture Fa=10×πr2=3140kg, et la force circulaire horizontale requise pour la fermeture est proche de la force circulaire horizontale que le corps humain normal peut sortir. limite de force, il est donc très difficile pour une seule personne de fermer complètement la vanne dans ces conditions.

Bien sûr, certaines usines recommandent d'installer de telles vannes à l'envers, ce qui résout le problème de la difficulté à fermer, mais il y a aussi le problème de la difficulté à s'ouvrir après la fermeture.

Analyse des causes des fuites internes des robinets à soupape de grand diamètre

Les robinets à soupape de grand diamètre sont généralement utilisés dans les sorties de chaudières, les cylindres principaux, les conduites de vapeur et à d'autres endroits. Ces emplacements présentent les problèmes suivants :
(1) Généralement, la différence de pression à la sortie de la chaudière est relativement importante, de sorte que le débit de vapeur est également plus important et les dommages causés par l'érosion à la surface d'étanchéité sont également plus importants. De plus, l'efficacité de combustion de la chaudière ne peut pas être de 100 %, ce qui entraînera une teneur en eau importante de la vapeur à la sortie de la chaudière, ce qui provoquera facilement des dommages par cavitation et par cavitation à la surface d'étanchéité de la vanne.

(2) Pour le robinet d'arrêt situé à proximité de la sortie de la chaudière et du sous-cylindre, car la vapeur qui vient de sortir de la chaudière présente un phénomène de surchauffe intermittente, en cours de saturation, si le traitement d'adoucissement de l'eau de la chaudière n'est pas très bon, une partie de l'eau est souvent précipitée. Les substances acides et alcalines provoqueront de la corrosion et de l'érosion de la surface d'étanchéité ; Certaines substances cristallisables peuvent également adhérer à la surface d'étanchéité de la vanne et cristalliser, ce qui empêche la vanne de se fermer hermétiquement.

(3) Pour les vannes d'entrée et de sortie des sous-cylindres, la consommation de vapeur après la vanne est importante et parfois faible en raison des exigences de production et d'autres raisons. Provoquer de l'érosion, de la cavitation et d'autres dommages à la surface d'étanchéité de la vanne.

(4) Généralement, lorsqu'un pipeline de grand diamètre est ouvert, le pipeline doit être préchauffé et le processus de préchauffage nécessite généralement le passage d'un petit débit de vapeur, de sorte que le pipeline puisse être chauffé lentement et uniformément dans une certaine mesure. avant que la vanne d'arrêt puisse être complètement ouverte pour éviter d'endommager le pipeline. L'échauffement rapide provoque une dilatation excessive, qui endommage certaines pièces de connexion. Cependant, dans ce processus, l'ouverture de la vanne est souvent très petite, ce qui entraîne un taux d'érosion bien supérieur à l'effet d'utilisation normal et réduit considérablement la durée de vie de la surface d'étanchéité de la vanne.

Solutions aux difficultés de commutation des vannes à soupape de grand diamètre

(1) Tout d'abord, il est recommandé de choisir un robinet à soupape à soufflet, qui évite l'influence de la résistance de frottement du robinet à piston et du robinet à garniture, et facilite le changement.

(2) Le noyau de soupape et le siège de soupape doivent être constitués de matériaux présentant une bonne résistance à l'érosion et de bonnes performances à l'usure, tels que le carbure Stellite ;

(3) Il est recommandé d'adopter une structure à disque à double valve, qui ne provoquera pas d'érosion excessive en raison d'une petite ouverture, ce qui affectera la durée de vie et l'effet d'étanchéité.