防超流量泄漏灶前閥的研發(fā)
作者：王宏偉1 賈樹巖2 劉叔倫3 柳東洲2 姜國瑞1
來源：1．沈陽燃氣股份有限公司 2．沈陽燃氣技術開發(fā)有限公司 3．建設部沈陽煤氣熱力研究設計院
評論： 更新日期：2013年07月18日
2．1 閥門形式的選擇
用在低壓燃氣管道上的閥門主要有旋塞閥和球閥。旋塞閥可采用硬密封，使用壽命較長，耐高溫，但旋塞閥的閥體密封加工工藝比較復雜，要求制造精度高，需要經過研磨加工，耗銅量大，鑄銅閥體易發(fā)生微泄漏，且易發(fā)生金屬粘合。球閥流阻小，結構高度小，國內加工能力成熟，密封性能好。經分析，最終確定灶前閥采用球閥。
2．2 帶有限位加鎖功能(童鎖)
閥門需要按壓旋鈕才能開啟，防止兒童意外開啟閥門造成燃氣泄漏事故。旋鈕采用人性化設計，內凹曲面，手感輕快舒適。
2．3 材料及密封
??? ①閥體整體采用59—1鉛黃銅鍛壓成型。鉛黃銅材質的特點是質地密實，切削性好，有良好的力學性能，對一般腐蝕有良好的穩(wěn)定性，經熱鍛壓能有效防止閥體毛細滲漏。
??? ②非金屬彈性密封材料采用聚四氟乙烯和燃氣專用丁腈橡膠，適合各種燃氣氣質。
??? ③閥座設計采用特殊結構，大幅提高使用壽命。該結構已申報國家專利，采用兩道密封面密封，在密封面中間開設凹槽，在密封閥座后外加輔助壓力。兩道密封不但使密封面寬度減少，而且同等密封壓力下密封壓強成倍提高，因此密封效果比單一密封面更好；中間凹槽既起到存儲密封潤滑脂和減小操作扭矩的作用，又起到將管道燃氣積存的渣滓暫存、清除的作用，使密封性能得到進一步的提高。因所需密封夾緊力降低，使得操作扭矩大大降低；密封閥座后外加輔助壓力也大大提高了閥門使用壽命，經實際抽樣檢測，閥門在啟閉2×104次后(國家標準為6000次)泄漏量依然符合國家標準。
限流裝置前端與閥門連接處采用2次橡膠密封。由于限流裝置為聚甲醛塑料，與金屬材料相比在加工后和裝配時，易產生塑性變形，公差大。2次橡膠密封保證了限流裝置在關閉后不漏氣。
2．4 結構、尺寸及外觀
??? ①閥桿采用側裝(即內裝式)結構，防止閥桿沖擊脫離。在限流裝置的安裝位置確定了復位的尺寸，當密封球旋轉關閉時能使限流裝置恢復原正常流通狀態(tài)。
??? ②閥體壁厚按下列公式計算，然后對照日本《燃氣閥門》JIS S 2120—1992標準校核、選取[14]。
?式中δ——閥體計算壁厚，mm
??? ??p——閥體最高工作壓力，MPa
??? ??d——閥門公稱通徑，mm
??? ?σ——材料的許用應力，MPa
??? 經計算得δ=0.024mm，選取閥體設計最小壁厚為3mm，以滿足使用要求。
??? 閥門其他尺寸設計按有關標準以及經濟性和使用性確定。
③閥門的外表面鍍鉻，增加閥門耐磨性和美觀性。
3 幾種防超流量泄漏灶前閥產品
??? 根據各地區(qū)燃氣使用情況和用戶安裝條件的不同，在研發(fā)的第一代防超流量泄漏灶前閥的基礎型上，多次進行改進設計，已開發(fā)出8種形式的閥門，可以適應各種條件下硬管、軟管等安裝形式，提高產品的適用性。具體型號見表1。
表1 防超流量泄漏灶前閥型號
Tab．1 Types of valve upstream hotplate for preventing excessive flow leakage
?
序號 | 與管道連接方式 | 與灶具連接方式 | 固定方式 | 型號 |
1 | 內螺紋 | 膠管連接 | 不帶支座 | RQ-9.5JY(F)-A |
2 | 帶支座 | RQ-9.5JY(F)-B |
3 |
4 | 螺紋連接 | 不帶支座 | RQ-1/2ZY(F)-C |
帶支座 | RQ-1/2ZY(F)-D |
5 | 外螺紋 | 膠管連接 | 不帶支座 | RQ-9.5JY(F)-E |
6 | 帶支座 | RQ-9.5JY(F)-F |
7 |
8 | 螺紋連接 | 不帶支座 | RQ-1/2ZY(F)-G |
帶支座 | RQ-1/2ZY(F)-H |
?
4 結語
??? ①在防超流量泄漏灶前閥的8種系列型號產品中，基礎A型產品在2003年1月研制成功，已獲得國家專利[15]，銷售價格在40元左右，已在沈陽、丹東、北京、錦州、山西、大連等地區(qū)大量使用，用戶檢查中未發(fā)現(xiàn)失效退化現(xiàn)象。
??? ②防超流量泄漏灶前閥與一般的閥門相比，其自動的防泄漏功能受到業(yè)內人士和用戶的一致好評，有效防止了因膠管脫落而引起燃氣泄漏事故，給家庭燃氣使用提供安全保證。
?? ?③在產品規(guī)格形式上，將根據全國各地燃氣應用情況不斷改型、改進，形成一個多元化的系列產品，來滿足不同用戶的需要。
參考文獻：
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[15]王宏偉，柳東洲，賈樹巖，等．防超流量燃氣泄漏安全閥[P]．中國專利：ZL 2005 2 0091307．3．2006—07—26
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