气动膨胀阀的工作原理

气动膨胀阀

一、概述

气动膨胀阀是依靠压缩空气实现紧

密密封的特殊阀门，适用于处理含气尘

体、磨琢性散装物料和浆体；气动膨胀阀

利用充压密封能穿过静止料柱、或流动的

料流，关闭并密封。

1、运行原理：

气动膨胀阀阀芯在密封圈松弛（非膨胀）状态下闭合于密封圈下方，在密封圈与阀芯间形成一定间隙（如图1）。受阀芯关闭动作的作用,并取决于料性，某些物料将穿过或进入该间隙。阀芯处于闭合位置后，高压空气或其它气体将进入密封圈背面与内圈间的空间，促使密封圈表面膨胀并环贴于阀芯表面(如图2)。密封圈将紧贴阀芯内陷颗粒物料，无论其粒径或形状如何。密封圈将在阀开启前松弛，重新形成一定间隙，随后阀芯运动至开启位置。密封圈是件松弛的部件，由密封圈座圈和通过螺栓装配到主阀体的另一侧阀体夹持到位，密封圈的拆卸检查十分简易。

图1(密封前) 图2(密封后)

2、为什么气力输送时选择使用气动膨胀阀：

因为其它阀在用于压力容器进料时都需另配阀截断物料流，以便下位阀能够密闭。若只用一台阀则将卡塞物料，无法密封。容器内通常还需安装水平料位计，探测料位，以确定上流阀关闭时间。气动膨胀阀则能截断密实的物料流，无需上位

截料阀。气动膨胀阀的全通道无阻碍进料非常连贯。这实现了压力容器的按时进料，压力罐无需水平料位计。

某些气动输送设备采用双蝶阀、碟阀（仍为硬密封）、滑板阀等阀。为减少

磨损延长寿命，阀的开关频次通常被限制在10～15 次/小时。这要求相应的发送罐体积较大。输送管道不变大发送罐较大，则流化设备和/或助推器就必不可少；否则管道将过载，并发生管堵。而气动膨胀阀在启闭时阀芯与密封圈之间保持一定的间隙，有效地减少了磨损，使阀的开关频次得以提高。

二、结构特点

1、全启式：气动膨胀阀为全通道阀门，可完全开启，因而阀开启时物料的流动也将顺畅无阻。其内部实际通道面积大于阀门的公称尺寸。

2、该阀采用冲气式密封圈，阀门启闭时，阀芯与密封圈之间无接触；

3、当阀门切换完成后，密封圈充气实现弹性变形进行密封；

4、该阀设有到位开关，并可将开关信号送入PLC，进行远程控制；

5、该阀采用气动执行器驱动，切换方便迅速，结构简单，维护方便；

6、阀芯为半球形，回转阻力小，阀芯与管道平滑过度，无曲率变化，从而减轻了介质对阀芯和阀体的磨损，延长了使用寿命；

7、可膨胀密封圈的特点：

1）密封性好：可膨胀密封圈的密封效果比硬尼龙密封的阀门更有效。可膨胀密封圈受压膨胀后将紧贴闭合的阀芯球体，密封圈表面可以内陷任何颗粒，从而防止由于压差的作用造成颗粒在密封面上的移动，物料不运动也就不会造成密封面的磨损。可膨胀密封圈在关断料流和压差工作环境中长时间运行后仍能保证不产生泄漏。2）具备磨损补偿：可膨胀密封圈受到密封压缩空气的

作用贴紧阀芯密封面。当密封圈表面受磨损或厚度变

小时，密封圈的膨胀作用可以提供更多的补偿量，而

不影响密封。

3）零接触：可膨胀密封圈在阀芯闭合和开启过程中都

不与其接触，而只在其完全闭合后才贴附到其表面，

如此减少磨损的可能性。

4）防渗漏：连续运行后的可膨胀密封圈仍能保证良好的密封性能。

三、技术参数及外形尺寸

1、工作压力：PN ≤1.0MPa

2、工作温度：≤150℃

3、控制气源压力：0.4～0.6MPa

单位：mm

四、安装与维护

1、严禁装上阀门后施焊法兰，以免损坏阀门密封圈。管道自先预留的阀门安装距离应适当，法兰两边加垫片。

2、两管道中心与阀门通径中心应保持同轴，法兰面应平整，不允许法兰面有较大的偏斜，以保证阀门的夹紧和正常工作。拧紧螺栓应做到均匀对称。

3、阀门上设置一路进气口，由电磁阀控制阀门换向，电源为直流24伏。观察阀门是否工作可以从阀门上的压力表数值判定，密封圈充气压力优选值为0.30—0.60MPa。现场使用调整方法为：对装在阀上的调压阀进行调整，先将调压阀盖帽往上提，按加号方向旋转，并看压力表读数，达到最佳值后把调压阀盖帽往下压即锁定位置。平时运行不允许随意拨动调压阀，以免损坏密封圈。

4、该阀门出厂前已进行调整和动态试验。