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高温阀门填料结构外漏分析

　　在高温工况下，如选用石墨盘根密封结构，很容易出现外漏情况。经分析原因如下：

　　石墨盘根装入填料函内，通过填料压盖上紧固螺栓松紧来施加对填料的轴向压力。由于填料具有一定程度的可塑性，受轴向压力后产生径向压力和微变形，内孔与阀杆紧密贴合，但是这种贴合上下不是均匀的。通过填料压力分布和填料密封力分布可知，填料函中上部填料和下部填料受介质压力是不均匀的。直接导致两部分填料塑性变形不一致，容易出现填料与阀杆的局部密封过度或者密封不足，同时靠近压盖处受的径向压紧力大，所带来的填料与阀杆的摩擦力也大，在此处阀杆和填料容易出现磨损。因为不锈钢蝶阀运用了优的材质制作而成，它能承受高温、腐蚀性介质等恶劣环境，并且他的磨损率较小。

　　在高温情况下，温度越高，石墨盘根膨胀越大，摩擦力也随之加大，高温所带来的散热不及时，加速了阀杆和填料的磨损率，这也是高温阀门填料容易出现外漏的主要原因。

高温低压型，采用补偿性圈形弹簧和组合式石墨盘根相结合。

　　工况压力不高故取消填料隔套，填料函底部加入补偿性圈形弹簧，安装时需紧固螺栓预加一定的预紧力。即使石墨填料和阀杆出现摩擦性磨损，圈形弹簧能即时作出相应的补偿性调节，保证阀门发生外漏情况。

　　高温高压型，这是一种***的填料系统，采用碟形弹簧和圈形弹簧外置双补偿结构，能够避免温度过高使弹簧失效的优点，尤其在高温、高压情况下极端工况下，某处补偿点失效，另一组补偿依然有效，两者不干涉，单独补偿但同时对填料起作用。碟形弹簧的封闭性也有利于在恶劣户外条件下使用，两处补偿点的外置结构也有利于更换，无需拆卸整个填料函，大大提效率以及方便操作。经过长期用户跟踪，此类型填料结构对于高温、高压下的阀杆密封防止防止外漏效果明显，使用寿命长。填料的“轴承效应”是指在盘根填料和阀杆之间，挤压填料以及在外部的润滑剂作用下，因为张力在阀杆的接触面形成一层液膜，使填料和阀杆形成类似于滑动轴承的关系，这样填料和阀杆就不会因为过度摩擦而出现磨损，同时因为液膜存在，填料和阀杆时刻处于密封状态。

高温调节阀采用阀板和三次风管底部挡墙配合来加以控制三次风用量，其具体方法是在三次风管底部约25%处砌筑一耐火砖挡墙。

由于挡墙的设置，阀门正常工作时插入深度仅为总长30%左右，阀板受到的冲刷磨损大大降低，下部磨损后阀板可放下一部分继续使用，在一定程度上延长了阀板的使用寿命。

　　由于三次风管下端设置挡墙，阀板高度尺寸减小，在体积和重量上减少约10%，降低了起重链的受力，阀板制作成本稍有降低。挡墙为耐火砖砌筑，耐火砖本身具有抗高温、抗剥落的性能。

　　但是该结构中，三次风管内的流体方向在遇到阀板和挡墙后发生急速改变，系统阻力变大，同时在挡墙前后两侧也加速了阀板底部的冲刷。大量沉积熟料颗粒，致使检修人员进出很不方便，也存在安全隐患，严重时必须清灰，增大了检修工作量。

蝶阀具有结构简单、流体阻力小和调节流量性能好等优点，是熔盐管路调节流量的优选阀门。目前，具有伴热功能的高温蝶阀主要采用保温夹套技术，即在阀体外加上夹套，通过通入蒸汽或导热油对阀体进行加热，使蝶阀内部流体温度保持在其凝固点以上。

  不过保温夹套蝶阀一般适用于伴热阀门较为集中的区域，否则伴热介质输送管过长造成较大的热损失。而且，伴热区域需要配备一套伴热系统，包括伴热介质总管、分配站、支管、排出管和收集管等设施，因而伴热系统较为复杂。此外，该种伴热系统中伴热介质的温度较难控制。由于太阳能光热电站中熔盐管路较长，阀门较为分散，且对伴热温度控制的要求较高，因此，这限制了保温夹套蝶阀在熔盐传热蓄热系统中的应用。石墨盘根根据用途已研制出各种分类，在实际应用中，填料可根据实际工况条件选择合适的石墨盘根类型，例如250℃、低压工况场合可选择膨胀石墨盘根，中、高压可选择增强型石墨盘根或者两者组合使用。