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用于介質溫度為-40℃～-100℃的各種閥門稱為低溫閥門。由于低溫閥門其工作溫度極低，因此，在設計這類閥門時，除了應遵循一般閥門的設計原則外，還有一些特殊要求，
(1)根據使用情況，低溫閥的設計有下列要求：
① 閥門在低溫介質及周圍環境溫度下應具有長時間工作的能力，一般使用壽命10年或3000～5000次循環。
② 閥門不應成為低溫系統的一個顯著熱源，這是因為熱量的流入除降低熱效率外，如流入過多，還會使內部流體急速蒸發，產生異常升壓，造成危險。
③ 低溫介質不應對手輪操作、填料密封性能產生有害的影響。
④ 直接與低溫介質接觸的閥門組合件應具有防爆和防火結構。
⑤ 在低溫下工作的閥門組合件無法潤滑，所以需要采取結構措施，以防止摩擦件擦傷。
低溫閥主體零部件閥體、閥蓋、閥座、閥瓣等材料的選用原則是：溫度高于一100℃時選用鐵素體鋼；溫度低于-l00℃時選用奧氏體鋼，低壓及小口徑閥門可選用鋼和鋁等材料。閥桿及緊固件的材料選用：溫度高于一100℃時，閥桿和螺栓材料采用Ni，Cr-Mo等合金鋼，經適當的熱處理，以提高抗拉強度和防止螺紋咬傷等;溫度低于一100℃時，采用奧氏體不銹耐酸鋼制造，同時，閥桿必須鍍硬鉻(鍍層厚0.04mm～0.06mm)，或進行氮化處理，以提高
表面硬度。為防止螺母與螺栓咬死，螺母一般采用Mo鋼或Ni鋼，同時在螺紋表面涂二硫化鉬，低溫閥門用墊片必須在常溫、低溫及溫度變化下具有可靠的密封性和復原性。由于墊片材料在低溫下會硬化和降低塑性，所以應選擇性能變化小的墊片材料。使用溫度為
-200℃，低溫zui高使用壓力3MPa時，采用長纖維白石棉的石棉橡膠板。使用溫度為-200℃、zui高使用壓力5MPa時，采用耐酸鋼帶夾石棉編制而成的纏繞式墊片，或聚四氟乙烯耐酸鋼帶繞制而成的纏繞式墊片。膨脹石墨與耐酸鋼統制而成的纏繞式墊片用于-200℃的低溫閥門上比較理想。低溫閥門的填料選擇要考慮填料的低溫特性，一般在低溫閥門中采用浸漬聚四氟乙烯V型填料。
(3)低溫閥結構設計有下列基本要求
① 采用能充分承受溫度變化而引起膨脹、收縮的閥體，而且閥座部位的結構不會因溫度變化而產生*變形。
② 采用能保護填料函的長頸閥蓋結構。采用此結構的主要目的是減少傳人裝置內的熱量，并防止因填料畫部分過冷而使在填料函部位的閥桿和閥蓋上部的零件結霜和凍結，保證填料箱部位的溫度在0℃以上
③ 采用無論溫度如何變化均能保持可靠密封的閥瓣。例如，閘閥采用彈性閘板或開式閘板；截止閥的平閥座及針形閥采用塞子形的閥瓣。
④ 采用上密封結構。低溫閥，一般都要求設上密封結構，上密封面一般堆焊鈷鉻鎢硬質合金，精加工后研磨。
⑤ 采用鈷鉻鎢硬質合金堆焊結構的閥座，閥瓣（閘板）密封面
注：軟密封結構，由于聚四氟乙烯膨脹系數大，低溫變脆，所以僅適用于溫度高于-70℃的低溫閥，但聚三氯乙烯可用于一162℃的低溫閥。低溫閥門也可采用無填料的波紋密封結構。
⑥ 采用泄壓孔防止異常升壓。泄壓孔開設位置視閥門結構而定，有的在閥體上，有的在閘板上。
也可在閥門上設置引出管或安裝安全閥以排出異常高壓。
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