1. ゲートバルブの基本的な理解
産業用パイプラインの中核制御コンポーネントとして、水門ゲートバルブ給排水、石油化学、エネルギーなどの分野で広く使用されており、中オンオフ制御という重要な機能を担っています。-その中心構造は、バルブ本体、ゲートプレート、バルブステム、バルブシート、アクチュエーターで構成されています。ゲートプレートを垂直に持ち上げて弁座との隙間を調整することで、流量を調整します。
2. 既存の構造の欠点
現在のゲート バルブには、実際の用途では明らかな欠点があります。まず、シール面が摩耗しやすく、{0}特に粒子を含む媒体ではゲート プレートとバルブ シートの間の摩擦によりシール不良が発生します。第二に、開閉抵抗が高い-従来のゲート プレート構造と流路の間の適応性が低いため、中程度の影響が生じ、動作エネルギー消費が増加します。第三に、高温高圧下では作動条件への適応性が弱く、-バルブステムが変形しやすく、バルブ本体に応力集中が生じ、漏れや詰まりが発生します。
3. 構造最適化戦略
上記の問題に対処するには、コア コンポーネントに焦点を当てて最適化する必要があります。
ゲートプレートの改良: 従来の平らなゲート プレートを弾性ゲート プレートに置き換えます。このゲート プレートは、内蔵スプリングを使用して温度による変形を補正し、詰まりを軽減します。{0}{1}{1}材質は二相鋼+超硬合金の肉盛溶接を採用し、耐摩耗性を高め、粒子を含む媒体に適しています。-
バルブステムトランスミッションの最適化：台形ねじ+転がり軸受の組み合わせにより伝達摩擦係数を低減し、操作トルクを30%低減します。高温-条件での使用に備え、バルブステムはCr-Mo合金鋼で作られており、耐クリープ性が向上しています。
流路設計の改善：バルブ本体の内部流路に流線構造を採用し、渦巻き部分をなくし、流動抵抗係数を低減し、エネルギー消費量を15%～20%削減します。大きな直径-ゲートバルブゲートプレートへの媒体の直接衝撃を防ぐためのガイドプレートが装備されています。
4. シール性能に影響を与える主な要素
シール不良の主な原因は次のとおりです。
加工精度：シール面の平面度誤差が0.02mmを超えるとシール信頼性が50％低下します。従来の研削プロセスでは、過度の表面粗さが容易に生じ、漏れチャネルが形成されます。
材料特性: 柔らかいシーリング材は 150 度を超えると老化しやすいです。溶接プロセスが不適切な場合、硬質シール材に微小亀裂が発生する可能性があります。
労働条件の変動：急激な圧力変化によりシール面の密着度が低下します。周期的な温度変化は材料の熱膨張と熱収縮を容易に引き起こし、シール接触圧力に損傷を与えます。
5. シール性能を向上させる方法
対象となるソリューションは次のとおりです。
プロセスのアップグレード: 超精密研削技術を採用し、シール面粗さ Ra0.02μm を達成し、平坦度誤差を 0.01mm 以内に制御します。応力集中を避けるためにシール面のエッジに円弧遷移を追加します。
マテリアルイノベーション: 複雑な作業条件に適応するために、PTFE + ガラス繊維やセラミック層でコーティングされた金属シール表面などの複合シール材料を開発します。
構造設計: 二重-シール構造-一次シール + 二次シール-を採用し、「漏れゼロ」を実現します。 -バルブシートに事前締め付け機構を追加して、シール表面の摩耗を補償し、シールの耐用年数を延ばします。
6. 結論と展望
構造の最適化とシーリングのアップグレードにより、信頼性と経済性が大幅に向上します。水門gバルブを食べた、極限の作業条件におけるゲートバルブの適用範囲をさらに拡大します。
