复合材料在工业阀门中的应用

 

　　复合材料技术已经从最初用于汽车、航空和一级方程式领域拓展到更广泛工业的市场，在工业阀门领域我们同样可以看到这种应用的拓展。作为数十年来工业阀门领域最重大的进展之一，泰科流体控制最近发布了采用复合材料阀体和阀板-阀杆组件的系列工业用阀。泰科特种用途阀门产品经理Rene van der Gaag介绍了复合材料在阀门领域的开发应用所带来的效益。

　　随着聚合物技术的发展，一系列热固性和热塑性复合材料不断开发出来，它们具备良好的机械性能、化学性能和物理性能，因而可以做成多种替代组件广泛用于工业应用中。复合材料的采用给组件的设计、性能、成本和可持续性带来了很大的影响，而这些方面也随之推动了流体控制阀门技术的发展。

　　例如，泰科Keystone Composeal®系列蝶阀采用了复合材料阀体和阀板-阀杆组件。这些材料对工艺介质能够表现出良好的耐化学性能，并且具备优异的外部耐腐蚀性能，而且重量有所减轻，同时，与采用传统材料的产品相比，价格也更具竞争力。此类产品非常适用于食品、酿造、工业水处理(包括高温海水、去离子水和盐水)以及集装箱等众多应用领域。

　　阀座和阀杆设计满足快速安装和优化检修过程的需要

　　泰科流体控制与其合作伙伴研究出由两种热塑性塑料形成的复合材料作为阀门材料基质的技术，这种材料具备优异的设计灵活性(如提高阀杆和阀板的设计)。因而，Composeal系列设计成了一体化的阀板-阀杆，最大程度地消除了阀板和阀杆之间的滞后反应。这使得阀门能够更好的适应调节和开/关作业，确保阀杆保持干燥状态，避免了阀杆和阀板之间的间隙腐蚀。

　　通过采用创新设计与现有压模制造的结合，一体化的阀板-阀杆拥有了较薄的外形，从而带来了高Kv/Cv值。无金属部件与介质相接触的情况，尽管已采用干轴式设计，但阀杆仍标纯采用1.4057型不锈钢做成，以确保其适应于腐蚀性环境。阀板自身具备平滑曲线，无螺纹，防止了污物的累积。

　　另外，双D形的阀杆设计，即使是在管道内安装阀门，也能对阀板的定位进行清晰的目视检查，4个定位孔与PN 6/10/16 和 ANSI 150兼容，可确保管道法兰之间进行完美的轴心定位。

　　同时，拥有专利的阀体分叉设计使阀门的密封性能具备更明显的优势。密封本身特别有效的原因在于它拥有两个独立的密封区域，而且阀座固定在阀体间，因而，阀门可用于真空条件。真空通常由很高的线速度产生(例如，在加料站、卸料站或压载箱)。阀板的阻碍作用形成较高的线速度，并因此导致阀门压力有可能降至大气压力以下。得益于CompoSeal专利的阀座保持设计，这种阀门可以应对高达12 m/sec的线速度。

　　阀门的密封通过球形的阀板与阀座直径之间的正过盈配合达成。阀座的厚度根据保持与正过盈之间的最优平衡确定。阀杆的密封基于两种密封机制：a)通过盘毂和阀座突出部之间的过盈配合;b)阀杆的直径大于杆孔直径而产生二次轴密封。