進(jìn)口低溫截止閥設(shè)計(jì)應(yīng)用-德國(guó)萊克LIK品牌
作者：LIK 來(lái)源：萊克 2023-05-02 瀏覽量：117
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進(jìn)口低溫截止閥設(shè)計(jì)應(yīng)用-德國(guó)萊克LIK品牌
國(guó)家對(duì)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(mén)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(duì)截止閥的發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了分析，對(duì)低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了探討，并對(duì)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(guó)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(lèi)閥門(mén)，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(huì)取得較好的社會(huì)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(chǎng)上的閥門(mén)產(chǎn)品種類(lèi)繁多，型號(hào)多樣，國(guó)內(nèi)閥門(mén)行業(yè)能夠自主生產(chǎn)的閥門(mén)產(chǎn)品就有12個(gè)大類(lèi)，3000多個(gè)型號(hào)，很多關(guān)鍵性的閥門(mén)技術(shù)都已被突破，其在研制和應(yīng)用過(guò)程中都取得了良好的效果，但由于國(guó)內(nèi)閥門(mén)行業(yè)起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存有一定的差距，閥門(mén)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用能力還明顯低于國(guó)外先進(jìn)水平，同時(shí)，我國(guó)制冷設(shè)備企業(yè)的科研投入還比較低，采用的檢測(cè)手段仍相對(duì)落后，這也在一定程度上影響到了國(guó)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(mén)企業(yè)的研發(fā)和技術(shù)服務(wù)能力還比較封閉，對(duì)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(lái)對(duì)截止閥進(jìn)行設(shè)計(jì)和技術(shù)處理。此外，國(guó)內(nèi)的閥門(mén)企業(yè)與相關(guān)科研院校的合作程度也比較低，致使國(guó)內(nèi)閥門(mén)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(lèi)閥門(mén)，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(guó)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(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬優(yōu)化，以此來(lái)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(lái)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(mén)的密封性能[2]。
2.低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過(guò)程
2.1設(shè)計(jì)步驟
低溫閥門(mén)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)，對(duì)閥門(mén)溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬和熱力分析，以此來(lái)確保閥門(mén)產(chǎn)品的質(zhì)量。低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過(guò)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(mén)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(guó)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(duì)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(duì)填料函與閥門(mén)溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬和熱力分析，明確閥門(mén)的具體尺寸；最后，制定閥門(mén)產(chǎn)品加工工藝以及所需的工藝工裝，由工藝人員編寫(xiě)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(duì)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(duì)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(mén)的密封性能。作為新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的國(guó)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(duì)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(mén)手輪，帶動(dòng)閥桿升降閥瓣，使其開(kāi)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(mén)為例，其原材料成本為280/只，制造成本為500/只，市場(chǎng)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常可觀的經(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(lèi)產(chǎn)品相比，其采購(gòu)價(jià)格便宜50%以上，同時(shí)在安裝時(shí)，可以直接將無(wú)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(mén)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(kù)房拉溫時(shí)間，大大降低了單日單臺(tái)機(jī)組的耗電量。由此可見(jiàn)，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(shì)必會(huì)不斷增加，環(huán)保制冷產(chǎn)業(yè)也勢(shì)必會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展，制冷設(shè)備將會(huì)更多應(yīng)用新型低溫碳鋼截止閥，這也勢(shì)必會(huì)給研發(fā)企業(yè)帶來(lái)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(guó)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(mén)產(chǎn)品勢(shì)必將朝著高參數(shù)、高技術(shù)含量、長(zhǎng)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(huì)更加先進(jìn)，在具體應(yīng)用中的耐低溫性能也會(huì)進(jìn)一步提高，這勢(shì)必會(huì)取得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(guó)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(lèi)閥門(mén)，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(huì)取得較好的社會(huì)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(chǎng)上的閥門(mén)產(chǎn)品種類(lèi)繁多，型號(hào)多樣，國(guó)內(nèi)閥門(mén)行業(yè)能夠自主生產(chǎn)的閥門(mén)產(chǎn)品就有12個(gè)大類(lèi)，3000多個(gè)型號(hào)，很多關(guān)鍵性的閥門(mén)技術(shù)都已被突破，其在研制和應(yīng)用過(guò)程中都取得了良好的效果，但由于國(guó)內(nèi)閥門(mén)行業(yè)起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存有一定的差距，閥門(mén)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用能力還明顯低于國(guó)外先進(jìn)水平，同時(shí)，我國(guó)制冷設(shè)備企業(yè)的科研投入還比較低，采用的檢測(cè)手段仍相對(duì)落后，這也在一定程度上影響到了國(guó)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(mén)企業(yè)的研發(fā)和技術(shù)服務(wù)能力還比較封閉，對(duì)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(lái)對(duì)截止閥進(jìn)行設(shè)計(jì)和技術(shù)處理。此外，國(guó)內(nèi)的閥門(mén)企業(yè)與相關(guān)科研院校的合作程度也比較低，致使國(guó)內(nèi)閥門(mén)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(lèi)閥門(mén)，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(guó)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(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬優(yōu)化，以此來(lái)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(lái)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(mén)的密封性能[2]。
2.低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過(guò)程
2.1設(shè)計(jì)步驟
低溫閥門(mén)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)，對(duì)閥門(mén)溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬和熱力分析，以此來(lái)確保閥門(mén)產(chǎn)品的質(zhì)量。低溫碳鋼截止閥的設(shè)計(jì)過(guò)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(mén)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(guó)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(duì)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(duì)填料函與閥門(mén)溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬和熱力分析，明確閥門(mén)的具體尺寸；最后，制定閥門(mén)產(chǎn)品加工工藝以及所需的工藝工裝，由工藝人員編寫(xiě)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(duì)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(duì)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(mén)的密封性能。作為新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的國(guó)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(duì)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(mén)手輪，帶動(dòng)閥桿升降閥瓣，使其開(kāi)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(mén)為例，其原材料成本為280/只，制造成本為500/只，市場(chǎng)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常可觀的經(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(lèi)產(chǎn)品相比，其采購(gòu)價(jià)格便宜50%以上，同時(shí)在安裝時(shí)，可以直接將無(wú)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(mén)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(kù)房拉溫時(shí)間，大大降低了單日單臺(tái)機(jī)組的耗電量。由此可見(jiàn)，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(shì)必會(huì)不斷增加，環(huán)保制冷產(chǎn)業(yè)也勢(shì)必會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展，制冷設(shè)備將會(huì)更多應(yīng)用新型低溫碳鋼截止閥，這也勢(shì)必會(huì)給研發(fā)企業(yè)帶來(lái)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(guó)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(mén)產(chǎn)品勢(shì)必將朝著高參數(shù)、高技術(shù)含量、長(zhǎng)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(huì)更加先進(jìn)，在具體應(yīng)用中的耐低溫性能也會(huì)進(jìn)一步提高，這勢(shì)必會(huì)取得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。