三偏心球閥的設計分析

金屬密封三偏心球閥是一種新產品，應用于高溫高壓及工藝介質要求較苛刻的工況，目前我公司已研制成功，下面通過對其設計采用有限元分析，對閥體的強度和剛度、閥座、密封環的接觸應力和剛度、閥桿的強度和剛度進行分析，并介紹其密封圈和閥座密封面的加工和此種閥門的應用工況。

1、承壓部件的強度和剛度設計

對承壓部件利用有限元分析進行詳細的強度和剛度設計，它包括：

(1)閥體的強度和剛度分析(圖1)。

(2)閥座、密封環的接觸應力和剛度分析(圖2)。

(3)閥桿的強度和剛度分析(圖3)。

2、密封圈和閥座密封面的加工

三偏心球閥，無論是錐面密封還是球面密封，密封圈的加工是關鍵，需要專用的工裝才能進行。密封面的加工精度直接影響閥門的最終性能。

圖1 閥體的強度和剛度分析

圖2閥座、密封環的接觸應力和剛度分析

圖3 閥桿的強度和剛度分析

金屬密封三偏心球閥可以應用于：(1)高溫工況(可到600℃)；(2)低溫或超低溫工況(-196℃)；(3)高壓工況(可到CL2500)；(4)臨氫工況；(5)含固體顆粒的工況等。隨著石化及煤化工的發展，此種閥門的應用會更廣泛。