電動調節閥上閥蓋就是頂蓋,它是閥體組合件上面的可拆部分,它常用高強度螺栓和閥體相連接。它是承受壓力的零件,因此和閥門殼體的設計條件是一樣的。
電動調節閥上閥蓋通常包括相應的執行機構、填料或其它類似的閥桿密封及上閥桿導向的固定裝置。要卸下閥內件,常常要先卸下上閥蓋;但有的閥門結構,如偏心旋轉閥和滑動閘板閥,其上閥蓋是和閥體鑄造在一起的。在這種情況下,通過進口或出口法蘭的端面或通過另一個分離閥體的端面可以取出閥內件。
普通上閥蓋的接合面都有加工的凹座,用以導向和放平墊片,如圖45所示。接合面常常用雙頭螺栓連接但對高壓閥通常用貫穿螺栓。螺栓尺寸和法蘭厚度都應當按美國機械工程師協會的規范(ASME Code)要求來進行計算。
圖45 螺栓連接的上閥蓋
一些低壓閥,特別是口徑小于2英寸時,上閥蓋用螺紋來連接,它比法蘭連接更為經濟;但連續使用之后要拆開較為困難,特別是在有腐蝕性流體的時候。閥桿、閥芯和閥座之間的對中也不太精確。
最后,還有一種壓力密封式的上閥蓋連接,它使用一個壓力賦能的金屬密封環和固定式螺紋連接,如圖46所示。這類密封通常用于高溫高壓閥,其主要優點是沒有大的上閥蓋法蘭,在頻繁的熱沖擊和溫度周期變化時能承受高的內應力。
當使用閥芯導向襯套時,它常常用硬材料制成,如經過熱處理的ANSI440 -C型不銹鋼或者17 - 4PH不銹鋼;但特殊的導向襯套材料,如填充玻璃纖維的聚四氟乙烯,也可以用于腐蝕性或深冷的場合。這些導向襯套或者壓入或者用合適的固定環永久地固定住。
電動調節閥上閥蓋的上部裝有閥門填料或閥桿密封墊。當流體溫度高達450°F時,填料部分比較靠近上閥蓋法蘭的連接面。當用于從深冷溫度到450°F時,圓筒形的長頸把填料部分和法蘭隔開。裝在長頸上閥蓋的填料遠離閥門的冷區,以防止填料的凍結,如圖47所表示。
圖46 壓力密封式上閥蓋
對于高溫流體(高于450°F),在上閥蓋的伸長部分常鑄出水平的或垂直的冷卻散熱片,以保證充分散熱。圖48所示的有代表性的結構被稱為“帶散熱片上的上閥蓋”
圖47 長勁型上閥蓋
最新的設計省略了這些散熱片,因為已經證明沒有必要。換句話說,一個好的設計,用簡單的長頸型上閥蓋,考慮了一定的截面,就可以有足夠的散熱面積,就能傳出熱量并使填料保持在允許的溫度極限之內。沒有必要在這類上閥蓋上覆蓋隔熱材料。
當用于放射性流體、高毒性流體或稀貴的介質時,習慣用波紋管來密封。波紋管密封常常用一種液壓成形金屬波紋管或者一種焊接的片狀波紋管,它圍住了閥桿,對移動閥桿形成完全封閉的金屬密封。波紋管密封可以是內壓式結構,也可以是外壓式結構。在圖49所示的內壓式結構中,只有波紋管的內表面受到流體壓力的作用,在有腐蝕性流體的情況下,這就節約了成本,因為外面的長頸型上閥蓋可以用碳鋼來制造。另一方面,外壓式波紋管能承受較高的壓力等級。一個結構良好的波紋管密封都應該有防轉裝置以防止裝拆時損壞波紋管。
圖48 帶散熱片的上閥蓋
波紋管密封的主要缺點之一是壓力等級比較低。閥門尺寸增加壓力等級就降低。溫度在600°F時,標準的壓力等級是150磅/英寸2。采用特殊波紋管或增加壁厚可以得到大約500磅/英寸2的較高值。但遺憾的是,這樣做要犧牲一些可獲得的使用壽命。提高壓力等級的另一個方法是在波紋管的外部裝入具有一定壓力的惰性氣體,但在大多數情況下,這個方法太昂貴,而且在實際使用中不方便。
波紋管和閥桿或下法蘭之間的連接情況通常由質譜儀來測試,從大氣壓到高真空之間,它能夠測出小于l×106毫升/秒的氦氣的泄漏量。
雙填料密封是代替波紋管密封的更經濟的方法,下面將加以說明。
圖49 內壓式波紋管密封
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