本技术介绍了一种三偏心蝶阀金属硬密封结构及其优化设计方法。该结构包含阀体、阀座、阀板、金属密封环和阀板压盖,其中阀板外端面边缘设有环形凹槽,金属密封环嵌入其中,以实现密封性能的提升。
背景技术
三偏心硬密封蝶阀为偏心金属密封结构,密封形式包括金属对金属密封、可调换金属密封圈对金属密封、不锈钢板与石墨复合板密封圈对金属密封等。三偏心硬密封蝶阀的驱动形式包括电动、手动、蜗轮杆传动、气动等。三偏心硬密封蝶阀的蝶板安装于阀体中管路的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内,圆盘形蝶板绕着轴线旋转,旋转角度为0°~90°之间,旋转到0°时,阀门呈全闭状态;旋转到90°时,阀门呈全开状态。
三偏心硬密封蝶阀具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等特点,正在逐渐取代切断阀和调节阀,广泛应用于新建的核电站、煤化工设备和空分分离装置等设备中。目前,全球三分之一的阀门故障均是由于密封故障造成的,三偏心蝶阀的密封失效问题一直是亟待解决的技术难题。
在流固耦合的作用下,阀内件会产生较大的应力和变形,对三偏心蝶阀的密封性能产生重要影响。阀内件的结构形状和尺寸参数影响其应力分布,所以,研发一种三偏心蝶阀的金属硬密封结构,以及提出一种以结构强度和密封性能为目标,同时改善阀内件结构尺寸参数和材料分布的多目标优化方法十分必要。
实现思路