由于旋塞阀密封面之间运动带有擦拭作用,而在全开时可完全防止与流动介质的接触,故它通常也能用于带悬浮颗粒的介质。旋塞阀的另一个重要特性时它易于适应多通道结构,以致一个阀可以获得两个、三个,甚至四个不同的流道。这样可以简化管道系统的设计、减少阀门用量以及设备中需要的一些连接配件。
旋塞阀是用带通孔的塞体做为启闭件,通过塞体与阀杆的转动实现启闭动作的阀门。旋塞阀结构简单,启闭迅速,流体阻力小。本文对钻井中使用的旋塞阀出现的问题进行了一些改进和强度计算。
旋塞阀的启闭件是一个有孔的圆柱体,绕垂直于通道的轴线旋转,从而达到启闭通道的目的。旋塞阀主要供开启和关闭管道和设备介质之用。旋塞阀主要优点有:适用于经常操作,启闭迅速、轻便。流体阻力小。结构简单,相对体积小,重量轻,便于维修。密封性能好不受安装方向的限制,介质的流向可任意。无振动,噪声小。但钻井中使用的旋塞阀往往出现关闭后不容易打开的问题,本文就此问题进行了一系列的探讨和改进。 旋塞阀的结构改进: 采用在阀体下部开通道的方法使两侧压力基本平衡,使阀门开启和关闭都很方便,解决了原有旋塞阀的问题。 改进后旋塞阀强度计算如下: 1 壳体基准应力计算 A、球阀孔中心截面3-3 a、拉伸 应力集中分析 A、球阀截面3-3 a、拉伸 2..由《化工设备设计手册》第5章压力容器设计,查得圆柱壳开孔的最大应力发生在径向孔边沿切向方向与周向平行的点上,应力集中系数=2.5,即单独受拉伸时的应力集中系数取2.5。 在应力集中点附近要发生屈服。但小于2, 故安定。 b、扭转 由《化工设备设计手册》第5章压力容器设计中开孔附近的应力分析可知,具有小孔的受扭转作用的薄壁圆柱壳,最大拉应力出现在孔边与轴成的截面上,小孔的受扭转作用的圆柱壳其应力集中系数取4。 不会发生屈服。 c、内压p=105MPa作用 由《应力集中系数手册》查得筒壁开有小孔的厚壁圆筒承受内压时,可得应力集中系数A=3.03 |