过程装备与控制工程专业英语阅读材料翻译

1四种类型的阀门回转阀毫无疑问，回转阀是人类构想的第一种截断流体的器具。它满足人类使用超过两千年，由于它的结构简单，还会将继续使用。使用的时候通常是通过旋转塞子打开或者关闭四分之一，如图5.13所示。通过旋转使得塞子与阀体的相对位置发生改变，形成互补，达到各自打开和闭合的目的。这种阀门源自早期罗马工人的的智慧，并由有兴趣的工人及工程师流传下来。将锥形塞紧密塞于锥形壳或壳里中做成锥形阀使之保持紧密的想法，但不会太紧密，是其发明者的一个突破。对于敞开的铅制金属管，老练的管子工会环状滚压，折叠成近似圆弧状，并用其将管道纵向封住。回转阀的设计主要是凭经验，而不是靠理论确定。塞子的坡口角度一般是10°，如果角度过小，会导致塞子和阀体卡住或者难以开闭。闭锁式自由阀虽然，相对于已经使用两千多年的回转阀，闭锁式自由阀算是新东西。但实际上，它是在钳的基础上改进而成的。它最初是由我们所知道的历史上两件大事相关联，螺纹车床的发明（1795~1800年）及特里维西克、瓦特的蒸汽机应用。直到1768年，由于瓦特发明的循环蒸汽机要求锅炉要变得要求更高，普通的旋转阀已经很快不能满足快速增长的蒸汽压强的要求（相对现在的标准说来只能算接近大气压）。闭锁式自由阀的外观上存在不同，有的采取球形截流阀及环绕封闭的形式，有的却采取水平或直线形式。这样的截止阀连结点，可以使得主管道流动方向进行九十度的改变，或者导致锅炉的竖向积压，或作为一个可控给水止回阀。其中活门并不是安装在中轴上（由其中轴控制）以进行单向流动。只有外螺纹螺旋阀，是面与面相贴紧的，各部分的几何位置使得它们之间产生固定挤压。楔式闸阀由詹姆斯在1839年发明，它的重要性超过了水管栓旋塞（来源已经不明），历史记载楔式闸阀是由于供水系统阀门的不足启发了内史密斯，希望他能发明出更可靠的东西来代替。这些流体控制设备有着共同的特点，但是，由于都是依靠楔作用而达到面与面贴近的效果，所以会影响到密封问题，这种阀门一个面是平面，另一个面为圆锥状或圆周面，都经过了一定时效处理，在依照详细设计及所需材质合理改进的。下面仅对楔式闸阀进行介绍。如图5.14简图所示的阀门，我们发现两个活门同时关闭，这使得防渗漏有双重保险，这正是这种詹姆斯发明的阀的优点。达到双重封闭需要满足如下条件：（a）两个活门同时关闭并且是平行横切的。（b）由轴提供的轴向力必须能够克服活门受到的表面压力（压强及冲力）以及活门所受阻力。（c）活门必须完整，完全封闭等等。双重阻挡面不是这种类型的阀门绝对必要的，反而，只要能阻挡面能防止流体六国，就可以算严格意义上的“活门”了。无论是何种旋式截止阀或是平行闸阀（弹簧片类型），采用的都是单面关闭形式双密封的活门是相当理想的，但在以下设计条件得到满足时，才可以用单活门来阻挡流体流动。根据安装条件的不同，阀门有时也须详细检测，并与大口径的阀门进行工作对比测试。安全泄压阀安全泄压阀可以防止压力容器内的压力超出限定的压力范围，例如蒸汽锅炉或接受器，而其他压力容器则较少要求使用这种保护。安全和泄压有着同一个意义，尽管“安全”普遍2是说阀门防止压力容器爆炸，造成生命危险，而后者则是指压力容器内装非膨胀性物体，消除偶尔的爆发，防止过压，进而防止爆炸。比如，为了防止不必要的阀门过度的压力水管会被称为一个安全阀。忽略它们的类别，这些阀门的设计原则基本是相同的，这些阀门必须独立运作（尽管在某些设计中，在阀门处的测试操作杆有时必须脱离其基座，以便测定效率或者清除污垢），总之，阀门必须独立操作，在超压时要及时打开，在排气后回到正常压力并及时关闭，但基于具体的压力情况，阀门往往不能及时关闭。安全和泄压阀可以分为四种基本类型（如果包括已经逐步淘汰的弹簧阀的话则可以分为五类），近年来有许多由国外引进的新型阀门，我们对这些阀门不做讨论。这四种类型是：（1）杠杆型（2）重力型（3）弹簧型（4）扭力杆型ReadingMaterial25PrimarySealingComponentsTheprimarysealingcomponents，designatedasthesealseatandsealhead，characterizeentiredesignconfigurationinamechanicalendfaceseal．Thesealheadgenerally，althoughnotalways，rotateswiththeshaft．Inmostdesignsthesealseatisinastationaryposition，butsometimesthesealseatisinarotatingposition，rotatingwiththeshaft，andthesealheadisstationary．Thegeometryoftheprimarysealcomponentsisgovernedbyamultitudeoffactors．Bothtypesofprimarysealcomponentshavedistinctdesignconfigurations．Thedesigngeometryoftherotarysealheadisusuallytheresultofthedegreeofdynamicbalancetobeutilizedtocontrolthehydraulicforceactivities．Thesecondarysealcomponentsgreatlyinfluencetheshapeofthegland．Last，butnotleast，theselectionofthepusherspringsisanotherinfluentialfactorindeterminingtheconfigurationofthesealheadring．Thegeometryofthesealseatringisdeterminedprimarilybytheenvironmentalcontrolmethodschosen．tobediscussedindetai1．1．DesignoftheSealHeadThesealheadisthepredominantconstituentofanymechanicalendfaceseal．AsFig．5．15andFig．5．16indicate，thesealheadrepresentsaunitconsistingofseveralpartsrequiredtoprovidetheinterfacefunction．Thesealheadmustbedesignedtoachieveoptimalflexibility，adequateloadinginconjunctionwithsuitablepressurebalance，uniformityinthecircumferentialdistributionoftheautomaticpushingforces，suppliedbycompatiblespringaction，andaguaranteeofproperpositivedrivefacilitiesforthesealheadringwhensubjecttorotationwiththeshaft．Thesecondarysealcomponentsplayasignificantroleinheadringgeometryandarenexttothemostdecisivefactorofhydraulicfluidbalancing．2．DesignoftheSealSeatThematingpartneroftheprimarysealhead，thesealseat，canbedesignedtobeequippedwitheitheroneortwosealfaces．Thesecondsealfaceisusuallymachinedtobeusedaftertheinitialfrontfacehasbeenwornbeyondrepair．Thesealseatgenerallyfunctionsinastationaryposition．Theseatringdesignisgovernedprimarilybytheconfigurationofthegland，whichsatisfiesoneortheotherofseveraldiversifiedenvironmentalcontrolmethods，suchasflushing，quenching，cooling，oracombinationofseveral．Thesecondsignificantfactordeterminingthe3shapeofthesealseatringistheselectionofthesecondarysealcomponents·Thesecanbeofmanytypesas，forexample，acupringoraV—ringorevenmetallicgasketsoftheflexotallictype．Thefactorsgoverningthedesignofprimarysealseatsbyenvironmentalcontrolmethodsarediscussedindetailinreferences．Sealseatdesignmustincorporatesimplecomponents，simplicityofinstallation，easeofreplacementandmaintenance，andasecondarysealingcomponentthatpermitsflexibilityoftheseatring，providingoptimalsealeffectiveness．Apressed—indesignisnotfavorable，althoughthismethodisfoundinavarietyofdesignconfigurations．Insealdesigninwhichtheseatrotateswiththeshaft，theseatarrangementwithregardtotheshaftcaneitherberigidorelastomersintheformofhighlyelastic0-ringswithdrivepinattachmentforpositivedrive．Theyprovidesomeflexibility，whichallowscompensationforirregularitiesintheshaftmotion．Someoftheconventionaldrivemethodsarepress—fit，pins，setscrews，dents，andmanyothers．Forrotatingprimaryseatringsafixedattachmenttotheshaftissometimespreferredtoassurepositivedriveaction．Sealseatsfrequentlyconsistofbrittleorfragilematerials，suchascarbon，ceramics,andthelike．Suchmaterialsareverysensitiveand，therefore，susceptibletostress.particularlytensilestresses．Thismustbeconsideredwhensealseatsareattachedsolidlytotherotatingshaft．If0-ringsareused，theelastomermustbechosenfromagroupofmaterialsthatprovi