進(jìn)口低溫截止閥設(shè)計(jì)應(yīng)用-德國萊克LIK品牌
作者：LIK 來源：萊克 2023-05-02 瀏覽量：132
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進(jìn)口低溫截止閥設(shè)計(jì)應(yīng)用-德國萊克LIK品牌
國家對制冷裝置的節(jié)能性提出了新的要求，制冷行業(yè)采用的制冷閥門產(chǎn)品在滿足系統(tǒng)使用要求的同時(shí)，還必須能夠提高制冷裝置的節(jié)能性。本文主要對截止閥的發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了分析，對低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了探討，并對低溫碳鋼截止閥的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：進(jìn)口低溫截止閥；設(shè)計(jì)；應(yīng)用
制冷行業(yè)被列為高耗能行業(yè)，制冷裝置的節(jié)能已經(jīng)成為我國節(jié)能減排工作中的重要一環(huán)，作為制冷系統(tǒng)中設(shè)置最多的一類閥門，低溫碳鋼截止閥在制冷行業(yè)中應(yīng)用得也最為廣泛，加強(qiáng)這方面的設(shè)計(jì)，將會取得較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
1.截止閥的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)難點(diǎn)
目前，市場上的閥門產(chǎn)品種類繁多，型號多樣，國內(nèi)閥門行業(yè)能夠自主生產(chǎn)的閥門產(chǎn)品就有12個(gè)大類，3000多個(gè)型號，很多關(guān)鍵性的閥門技術(shù)都已被突破，其在研制和應(yīng)用過程中都取得了良好的效果，但由于國內(nèi)閥門行業(yè)起步較晚，與發(fā)達(dá)國家相比還存有一定的差距，閥門的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用能力還明顯低于國外先進(jìn)水平，同時(shí)，我國制冷設(shè)備企業(yè)的科研投入還比較低，采用的檢測手段仍相對落后，這也在一定程度上影響到了國內(nèi)制冷技術(shù)的發(fā)展。除了少部分企業(yè)具備一定的研發(fā)能力外，其他閥門企業(yè)的研發(fā)和技術(shù)服務(wù)能力還比較封閉，對一些技術(shù)的分析手段還并未完全掌握，只能根據(jù)訂單來對截止閥進(jìn)行設(shè)計(jì)和技術(shù)處理。此外，國內(nèi)的閥門企業(yè)與相關(guān)科研院校的合作程度也比較低，致使國內(nèi)閥門產(chǎn)品總體技術(shù)水平偏低[1]。
1.2制冷用截止閥的技術(shù)難點(diǎn)
作為制冷系統(tǒng)中設(shè)置最多的一類閥門，制冷用截止閥的技術(shù)難點(diǎn)可以概括為以下三點(diǎn)：第一，如何采用國際先進(jìn)的三維實(shí)體建模設(shè)計(jì)理念，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，運(yùn)用自上而下的設(shè)計(jì)方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬優(yōu)化，以此來提升流通能力，使其具備節(jié)能特性，從而降低制冷系統(tǒng)的運(yùn)行成本；第二，如何選用新材料，運(yùn)用新工藝，進(jìn)一步提高截止閥閥體耐腐蝕和耐沖擊性能，以此來優(yōu)化閥體的結(jié)構(gòu)，確保截止閥結(jié)構(gòu)更加先進(jìn)，閥體強(qiáng)度更高，耐壓能力更強(qiáng)，流阻系數(shù)更小，節(jié)能降耗和內(nèi)腔清潔度更高；第三，如何選用密封材料，采用密封方式，進(jìn)一步提高截止閥門的密封性能[2]。
2.低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過程
2.1設(shè)計(jì)步驟
低溫閥門在設(shè)計(jì)過程中，必須進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)，對閥門溫度場進(jìn)行模擬和熱力分析，以此來確保閥門產(chǎn)品的質(zhì)量。低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過程主要分為四個(gè)步驟：首先，確定產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)，閥體為直流式Y(jié)形結(jié)構(gòu)，鑄造閥體坯形，將閥門和系統(tǒng)管道進(jìn)行焊式連接，閥瓣和閥桿為滾珠連接結(jié)構(gòu)，工程塑料采用軟倒密封的上密封結(jié)構(gòu)；其次，確定各零部件材料，閥桿為不銹鋼，閥蓋為鑄鋼，閥體毛胚材料為低溫碳鋼，密封填料采用含石墨的復(fù)合聚四氟乙烯；再次，確定各零部件的產(chǎn)品圖紙，采用國際先進(jìn)的三維實(shí)體建模設(shè)計(jì)理念，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，運(yùn)用自上而下的設(shè)計(jì)方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬優(yōu)化，制造裝配出樣品，借助ANSYS有限元分析軟件對填料函與閥門溫度場進(jìn)行模擬和熱力分析，明確閥門的具體尺寸；最后，制定閥門產(chǎn)品加工工藝以及所需的工藝工裝，由工藝人員編寫工藝文件，由模型工制作相關(guān)模型，由工裝設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成對工藝裝備的試制。
2.2設(shè)計(jì)特點(diǎn)
進(jìn)口低溫碳鋼截止閥設(shè)計(jì)具有三大特點(diǎn)：其一，截止閥借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，組成零件的確定全部是參數(shù)化模型，從設(shè)計(jì)初期就增強(qiáng)了各尺寸的相互關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；其二，閥體結(jié)構(gòu)采用的是閥桿與管道中心線夾角45o的直流式Y(jié)形焊接閥體，閥體材料采用氬氧脫碳精煉的低溫碳鋼，截止閥結(jié)構(gòu)先進(jìn)，閥體強(qiáng)度高，大大提高了截止閥閥體耐腐蝕和耐沖擊性能；其三，軟倒密封的密封結(jié)構(gòu)，密封填料為含有石墨的復(fù)合聚四氟乙烯，大大提高了閥門的密封性能。作為新設(shè)計(jì)開發(fā)的國內(nèi)新一代制冷裝置用截止閥，低溫碳鋼截止閥主要應(yīng)用于食品、水利、化工、制藥等行業(yè)冷凍、冷藏系統(tǒng)，對制冷系統(tǒng)中的冷卻介質(zhì)進(jìn)行切斷和接通，轉(zhuǎn)動(dòng)閥門手輪，帶動(dòng)閥桿升降閥瓣，使其開啟或關(guān)閉，在應(yīng)用中充分體現(xiàn)了其節(jié)能特性[3]。
3.進(jìn)口低溫碳鋼截止閥的應(yīng)用前景
以LCB100閥門為例，其原材料成本為280/只，制造成本為500/只，市場售價(jià)為900/只，產(chǎn)品附加值比較高，這充分表明低溫碳鋼截止閥具有非?？捎^的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。工程實(shí)踐應(yīng)用也表明，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，與進(jìn)口同類產(chǎn)品相比，其采購價(jià)格便宜50%以上，同時(shí)在安裝時(shí)，可以直接將無縫管件和閥體接口進(jìn)行焊接，省去了焊法蘭、緊螺栓等工作環(huán)節(jié)，又在一定程度上降低了安裝費(fèi)用和工人工資，在具體應(yīng)用中，閥門能夠滿足在氨制冷、低溫（-46℃）狀態(tài)下的使用要求，最新設(shè)計(jì)的閥體結(jié)構(gòu)要比傳統(tǒng)的低進(jìn)高出型式流阻小，可以減少每日6h的冷庫房拉溫時(shí)間，大大降低了單日單臺機(jī)組的耗電量。由此可見，該產(chǎn)品在滿足系統(tǒng)使用要求的同時(shí)，還能夠提高制冷裝置的節(jié)能性。在“十二五”規(guī)劃中，節(jié)能減排是主要發(fā)展方向，在環(huán)保節(jié)能方面的投資勢必會不斷增加，環(huán)保制冷產(chǎn)業(yè)也勢必會得到進(jìn)一步的發(fā)展，制冷設(shè)備將會更多應(yīng)用新型低溫碳鋼截止閥，這也勢必會給研發(fā)企業(yè)帶來可觀的回報(bào)[4]。
4.結(jié)論http://www.germanyvalve.com/index.html
制冷設(shè)備的發(fā)展已被納入國家《節(jié)能減排發(fā)展規(guī)劃》中，要求截止閥必須具備良好的節(jié)能性，伴隨著制冷行業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，閥門產(chǎn)品勢必將朝著高參數(shù)、高技術(shù)含量、長壽命的方向發(fā)展，低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)技術(shù)也會更加先進(jìn)，在具體應(yīng)用中的耐低溫性能也會進(jìn)一步提高，這勢必會取得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
關(guān)鍵詞：進(jìn)口低溫截止閥；設(shè)計(jì)；應(yīng)用
制冷行業(yè)被列為高耗能行業(yè)，制冷裝置的節(jié)能已經(jīng)成為我國節(jié)能減排工作中的重要一環(huán)，作為制冷系統(tǒng)中設(shè)置最多的一類閥門，低溫碳鋼截止閥在制冷行業(yè)中應(yīng)用得也最為廣泛，加強(qiáng)這方面的設(shè)計(jì)，將會取得較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
1.截止閥的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)難點(diǎn)
目前，市場上的閥門產(chǎn)品種類繁多，型號多樣，國內(nèi)閥門行業(yè)能夠自主生產(chǎn)的閥門產(chǎn)品就有12個(gè)大類，3000多個(gè)型號，很多關(guān)鍵性的閥門技術(shù)都已被突破，其在研制和應(yīng)用過程中都取得了良好的效果，但由于國內(nèi)閥門行業(yè)起步較晚，與發(fā)達(dá)國家相比還存有一定的差距，閥門的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用能力還明顯低于國外先進(jìn)水平，同時(shí)，我國制冷設(shè)備企業(yè)的科研投入還比較低，采用的檢測手段仍相對落后，這也在一定程度上影響到了國內(nèi)制冷技術(shù)的發(fā)展。除了少部分企業(yè)具備一定的研發(fā)能力外，其他閥門企業(yè)的研發(fā)和技術(shù)服務(wù)能力還比較封閉，對一些技術(shù)的分析手段還并未完全掌握，只能根據(jù)訂單來對截止閥進(jìn)行設(shè)計(jì)和技術(shù)處理。此外，國內(nèi)的閥門企業(yè)與相關(guān)科研院校的合作程度也比較低，致使國內(nèi)閥門產(chǎn)品總體技術(shù)水平偏低[1]。
1.2制冷用截止閥的技術(shù)難點(diǎn)
作為制冷系統(tǒng)中設(shè)置最多的一類閥門，制冷用截止閥的技術(shù)難點(diǎn)可以概括為以下三點(diǎn)：第一，如何采用國際先進(jìn)的三維實(shí)體建模設(shè)計(jì)理念，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，運(yùn)用自上而下的設(shè)計(jì)方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬優(yōu)化，以此來提升流通能力，使其具備節(jié)能特性，從而降低制冷系統(tǒng)的運(yùn)行成本；第二，如何選用新材料，運(yùn)用新工藝，進(jìn)一步提高截止閥閥體耐腐蝕和耐沖擊性能，以此來優(yōu)化閥體的結(jié)構(gòu)，確保截止閥結(jié)構(gòu)更加先進(jìn)，閥體強(qiáng)度更高，耐壓能力更強(qiáng)，流阻系數(shù)更小，節(jié)能降耗和內(nèi)腔清潔度更高；第三，如何選用密封材料，采用密封方式，進(jìn)一步提高截止閥門的密封性能[2]。
2.低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過程
2.1設(shè)計(jì)步驟
低溫閥門在設(shè)計(jì)過程中，必須進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)，對閥門溫度場進(jìn)行模擬和熱力分析，以此來確保閥門產(chǎn)品的質(zhì)量。低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過程主要分為四個(gè)步驟：首先，確定產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)，閥體為直流式Y(jié)形結(jié)構(gòu)，鑄造閥體坯形，將閥門和系統(tǒng)管道進(jìn)行焊式連接，閥瓣和閥桿為滾珠連接結(jié)構(gòu)，工程塑料采用軟倒密封的上密封結(jié)構(gòu)；其次，確定各零部件材料，閥桿為不銹鋼，閥蓋為鑄鋼，閥體毛胚材料為低溫碳鋼，密封填料采用含石墨的復(fù)合聚四氟乙烯；再次，確定各零部件的產(chǎn)品圖紙，采用國際先進(jìn)的三維實(shí)體建模設(shè)計(jì)理念，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，運(yùn)用自上而下的設(shè)計(jì)方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬優(yōu)化，制造裝配出樣品，借助ANSYS有限元分析軟件對填料函與閥門溫度場進(jìn)行模擬和熱力分析，明確閥門的具體尺寸；最后，制定閥門產(chǎn)品加工工藝以及所需的工藝工裝，由工藝人員編寫工藝文件，由模型工制作相關(guān)模型，由工裝設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成對工藝裝備的試制。
2.2設(shè)計(jì)特點(diǎn)
進(jìn)口低溫碳鋼截止閥設(shè)計(jì)具有三大特點(diǎn)：其一，截止閥借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，組成零件的確定全部是參數(shù)化模型，從設(shè)計(jì)初期就增強(qiáng)了各尺寸的相互關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；其二，閥體結(jié)構(gòu)采用的是閥桿與管道中心線夾角45o的直流式Y(jié)形焊接閥體，閥體材料采用氬氧脫碳精煉的低溫碳鋼，截止閥結(jié)構(gòu)先進(jìn)，閥體強(qiáng)度高，大大提高了截止閥閥體耐腐蝕和耐沖擊性能；其三，軟倒密封的密封結(jié)構(gòu)，密封填料為含有石墨的復(fù)合聚四氟乙烯，大大提高了閥門的密封性能。作為新設(shè)計(jì)開發(fā)的國內(nèi)新一代制冷裝置用截止閥，低溫碳鋼截止閥主要應(yīng)用于食品、水利、化工、制藥等行業(yè)冷凍、冷藏系統(tǒng)，對制冷系統(tǒng)中的冷卻介質(zhì)進(jìn)行切斷和接通，轉(zhuǎn)動(dòng)閥門手輪，帶動(dòng)閥桿升降閥瓣，使其開啟或關(guān)閉，在應(yīng)用中充分體現(xiàn)了其節(jié)能特性[3]。
3.進(jìn)口低溫碳鋼截止閥的應(yīng)用前景
以LCB100閥門為例，其原材料成本為280/只，制造成本為500/只，市場售價(jià)為900/只，產(chǎn)品附加值比較高，這充分表明低溫碳鋼截止閥具有非?？捎^的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。工程實(shí)踐應(yīng)用也表明，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，與進(jìn)口同類產(chǎn)品相比，其采購價(jià)格便宜50%以上，同時(shí)在安裝時(shí)，可以直接將無縫管件和閥體接口進(jìn)行焊接，省去了焊法蘭、緊螺栓等工作環(huán)節(jié)，又在一定程度上降低了安裝費(fèi)用和工人工資，在具體應(yīng)用中，閥門能夠滿足在氨制冷、低溫（-46℃）狀態(tài)下的使用要求，最新設(shè)計(jì)的閥體結(jié)構(gòu)要比傳統(tǒng)的低進(jìn)高出型式流阻小，可以減少每日6h的冷庫房拉溫時(shí)間，大大降低了單日單臺機(jī)組的耗電量。由此可見，該產(chǎn)品在滿足系統(tǒng)使用要求的同時(shí)，還能夠提高制冷裝置的節(jié)能性。在“十二五”規(guī)劃中，節(jié)能減排是主要發(fā)展方向，在環(huán)保節(jié)能方面的投資勢必會不斷增加，環(huán)保制冷產(chǎn)業(yè)也勢必會得到進(jìn)一步的發(fā)展，制冷設(shè)備將會更多應(yīng)用新型低溫碳鋼截止閥，這也勢必會給研發(fā)企業(yè)帶來可觀的回報(bào)[4]。
4.結(jié)論http://www.germanyvalve.com/index.html
制冷設(shè)備的發(fā)展已被納入國家《節(jié)能減排發(fā)展規(guī)劃》中，要求截止閥必須具備良好的節(jié)能性，伴隨著制冷行業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，閥門產(chǎn)品勢必將朝著高參數(shù)、高技術(shù)含量、長壽命的方向發(fā)展，低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)技術(shù)也會更加先進(jìn)，在具體應(yīng)用中的耐低溫性能也會進(jìn)一步提高，這勢必會取得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。