1、高温填料填料选用(yòng)柔性石墨。其在空气中氧化温度為(wèi)450℃,并在此温度下每24h后质量减轻1%。温度越高,质量减轻得越多(duō),氧化现象越严重。柔性石墨填料zui高使用(yòng)温度為(wèi)650℃,且仅用(yòng)于非氧化介质。考虑到填料在填料函内处于压紧密封状态,只有(yǒu)一部分(fēn)与空气接触,有(yǒu)资料介绍处于这种状态的填料使用(yòng)温度可(kě)达816℃。
2、電(diàn)动高温蝶阀阀杆材料
根据高温强度估算,奥氏體(tǐ)钢在704℃的高温工况下,强度降低6415%以上,如果采用(yòng)加大阀杆直径提高其强度的方法,则超出阀门结构要求,因此奥氏體(tǐ)钢不适宜做阀杆材料。lnconelX-750在704℃的高温工况时,强度降低4113%,但强度值还很(hěn)大(表1)。根据屈服强度,并考虑持久强度计算得到的阀杆直径,符合阀门结构要求,因此阀杆材料选用(yòng)lnconelX-750。
3、電(diàn)动高温蝶阀阀體(tǐ)材料
阀门设计执行标准為(wèi)ASMEB16134。按该标准中的压力-温度表计算得到的阀门常温下的压力等级数,就是设计基准,并以此来计算zui小(xiǎo)壁厚。在设计过程中,阀體(tǐ)材料也选ASMEB16134标准规定的材料,并且材料的适用(yòng)温度高于阀门工况zui高温度。经过查阅了大量國(guó)内外类似工况的電(diàn)动蝶阀阀门设备材料使用(yòng)情况,结合对高温材料的使用(yòng)经验,选择了性价比较高的304H作為(wèi)阀體(tǐ)材料。此材料可(kě)减小(xiǎo)蠕变对材料的影响。
4、高温烟气蝶阀阀體(tǐ)zui小(xiǎo)壁厚计算是為(wèi)了保证阀门的压力边界完整。zui小(xiǎo)壁厚采用(yòng)规则法计算,计算标准按ASMEB16134,在选择压力-温度额定值时,有(yǒu)2种磅级选择法。一种是选择标准磅级,计算得到的zui小(xiǎo)壁厚比较大,比较安全。另一种是选择特殊磅级,计算得到的zui小(xiǎo)壁厚比标准磅级小(xiǎo),但无损检测要求较严。根据高温工况的设计经验,选择了这二种磅级的组合形式,即在计算zui小(xiǎo)壁厚的压力-温度额定值时,选用(yòng)标准磅级,而阀體(tǐ)的无损检测要求按特殊磅级。阀门泄漏率要求為(wèi)zui大流量的0167%,当泄漏超标就会引起系统烟机不能(néng)正常停車(chē),从而造成重大事故。普通烟气蝶阀阀體(tǐ)通道内没有(yǒu)阀座,阀瓣仅起调节烟气介质流量的作用(yòng),不起密封作用(yòng)(图2)。根据性能(néng)要求,大口径高温蝶阀设有(yǒu)阀瓣和阀座密封副,对阀门的流通性能(néng)、密封可(kě)靠性和启闭力矩3个方面进行了设计研究。首先按常规蝶阀设计了密封副(图3),此形式密封可(kě)靠,虽然阀瓣旋转中心与密封面存在偏心力矩,使启闭力矩增大,但经过计算,力矩也在可(kě)以接受的范围之内。此结构的缺点是流通性能(néng)差,不能(néng)满足全开截面积的设计要求。经过反复设计、修改和计算,完成了对开式阀座密封副设计(图4),该阀座是2个半圆阀座,它们前后错开与阀瓣呈对称式分(fēn)布,使得阀瓣能(néng)够设计成对称式流線(xiàn)形结构,使阀门具有(yǒu)良好的流通性能(néng),从而满足了全开截面积要求和全开Cv值要求。由于阀瓣结构对称,所以启闭力矩较小(xiǎo)。虽然其密封面某一处可(kě)能(néng)有(yǒu)泄漏现象,但只要合理(lǐ)控制阀瓣和阀座的尺寸精度、形位公差和二者之间的装配误差,就能(néng)有(yǒu)效控制泄漏率在合格范围之内。