低温阀内件材料和设计

   

   对于低温和深度冷冻使用的阀内件设计是基于如下的要求
    (1)在低温下为气泡级密封       (2)最小热耗散;
    (3)最小冷却聚集               (4)快速更换结构
    (5)结构简单                   (6)在低温下材料具有适当的耐冲击强度
    (7)不同温度收缩系数的材料
    这些因素已经在阀门的设计中得到了解决,材料选用也极为满意。
深度冷冻使用中所必须的气泡级密封,是由聚四氟乙烯或聚三氟氯乙烯在阀芯上密封而获得的。这些材料在低温下变得更硬,但仍保留足够的弹力来严密地密封。聚三氟氯乙烯已用于225磅/英寸2(15bar)的气泡严密级密封。这两种材料都可以用来做为导向衬套和阀座接合面的垫片。
    阀杆必须通过长颈型阀盖,以防止大气中水分的凝结,导致在填料出口处的阀杆冻住,以及消除了低温填料函的厚保温层。
空心的阀芯经常用于防止过快传热,为了导向及节流的稳定性也允许使用大直径的阀芯。在阀芯的内腔可以抽真空和(或)充填绝热材料或反射物,以减少辐射或对流传热。不锈钢是极好的材料,因为它的热传导性能不好,但是应保持最小的金属断面的面积。阀芯的延伸部分和导向之间的间隙应当尽量地紧密,以防止阀体中的流体抽吸而进入这个间隙。
    阀门通常是垂直安装,或与垂直位置最多成45o角安装,以保持一个低对流的汽封在伸长阀盖中。图31中所示的结构是可以应用的,但阀门必须水平安装。这个密封是在行程向下时密封,在行程向上时旁路。
 
 
    零件的质量应当保持最小,以减小介质的冷却及液化气的蒸发损耗而进入到管线系统中去。为了减少重量,大的阀芯是做成空心的,阀座可以与阀体构成为整体。
    可快速更换的阀内件,必须通过上阀盖来拆卸,因为从管线上来拆卸一个带真空夹套的阀体,甚至拆卸保温层才能接触到上阀盖是不现实的。所以,上阀盖总是比正常的位置要高出很多,需要一个较长的阀芯,以便使用一个短的,刚性好的阀杆,要求杆的截面积很小,以限制热量传导到阀门中去。
    填料函必须有足够的深度来容纳第二个或一部分填料,背对背地安装,以防止在冷却时因管线中形成真空而发生泄漏。
    为深冷应用而设计的一种阀门形式如32所示。注意真空夹套和由螺栓固定而保持的软阀座。