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閥門的密封的重要性
作者:泵閥 來源:閥門 發(fā)布時間:2023-05-19
   對閥門密封性能的要求,要從防止泄漏角度出發(fā)。根據(jù)其泄漏的不同部位和程度,導(dǎo)致閥門的泄漏情況不同,因此,需要提出不同的防漏措施。
一、閥門密封性原理
      密封就是防止泄漏,那么閥門密封性原理也是從防止泄漏研究的。造成泄漏的因素主要有兩個,一個是影響密封性能的主要的因素,即密封副之間存在著間隙,另一個則是密封副的兩側(cè)存在著壓差。閥門密封性原理是從液體的密封性、氣體的密封性、泄漏通道的密封原理和閥門密封副等四個方面來分析的。
二、氣體的密封性
     根據(jù)泊松公式,氣體的密封性與氣體分子和氣體的粘性有關(guān)。泄漏與毛細(xì)管的長度和氣體的粘度成反比,與毛細(xì)管的直徑和驅(qū)動力成正比。
     當(dāng)毛細(xì)管的直徑和氣體分子的平均自由度相同時,氣體分子就會以自由的熱運(yùn)動流進(jìn)毛細(xì)管。因此,當(dāng)我們在做閥門密封試驗(yàn)的時候,介質(zhì)一定要用水才能起到密封的作用,用空氣即氣體就不能起到密封的作用。
即使我們通過塑性變形方式,將毛細(xì)管直徑降到氣體分子以下,也仍然不能阻止氣體的流動。原因在于氣體仍然可以通過金屬壁擴(kuò)散。所以我們在做氣體試驗(yàn)時,一定要比液體試驗(yàn)更加的嚴(yán)格。
三、液體的密封性
     液體的密封性是通過液體的粘度和表面張力來進(jìn)行。當(dāng)閥門泄漏的毛細(xì)管充滿氣體的時候,表面張力可能對液體進(jìn)行排斥,或者將液體引進(jìn)毛細(xì)管內(nèi)。
這樣就形成了相切角。當(dāng)相切角小于90°的時候,液體就會被注入毛細(xì)管內(nèi),這樣就會發(fā)生泄漏。發(fā)生泄漏的原因在于介質(zhì)的不同性質(zhì)。用不同介質(zhì)做試驗(yàn),在條件相同的情況下,會得出不同的結(jié)果。
可以用水,用空氣或用煤油等。而當(dāng)相切角大于90°時,也會發(fā)生泄漏。因?yàn)榕c金屬表面上的油脂或蠟質(zhì)薄膜有關(guān)系。
    一旦這些表面的薄膜被溶解掉,金屬表面的特性就發(fā)生了變化,原來被排斥的液體,就會侵濕表面,發(fā)生泄漏。針對上述情況,根據(jù)泊松公式,可以在減少毛細(xì)管直徑和介質(zhì)粘度較大的情況下,來實(shí)現(xiàn)防止泄漏或減少泄漏量的目的。
四、泄漏通道的密封原理
      閥門密封由散布在波形面上的不平整度和波峰間距離的波紋度構(gòu)成粗糙度兩個部分組成。在我國大部分的金屬材料彈性應(yīng)變力都較低的情況下,如果要達(dá)到密封的狀態(tài),就需要對金屬材料的壓縮力提更高的要求,即材料的壓縮力要超過其彈性。
     因此,在進(jìn)行閥門設(shè)計(jì)時,密封副結(jié)合一定的硬度差來匹配,在壓力的作用下,就會產(chǎn)生一定程度的塑性變形密封的效果。
     如果密封表面都是金屬材料,那么表面不平整的凸出點(diǎn)就會早的出現(xiàn),在初只需用較小的載荷就可以使這些不平整的凸出點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形。當(dāng)接觸面增大時,表面的不平整就會變成塑性-彈性變形。這時處在凹處的兩面粗糙度就會存在。
     需要施加能使底層材料產(chǎn)生嚴(yán)重塑性變形的載荷時,并且使得兩表面接觸緊密,沿著連續(xù)線和環(huán)向方向才能使這些尚存的通徑密合。
五、閥門密封副
     閥門密封副是閥座和關(guān)閉件在互相接觸時進(jìn)行關(guān)閉的那一部分。金屬密封面在使用過程中,容易受到夾入介質(zhì),介質(zhì)腐蝕,磨損顆粒,氣蝕和沖刷的損害的。比如磨損顆粒。
     如果磨損顆粒比表面的不平整度小,在密封面磨合時,其表面精度就會得到改善,而不會變壞。相反,則會使表面精度變壞。因此在選擇磨損顆粒時,要綜合考慮其材料,工況,潤滑性和對密封面的腐蝕情況等因素。
      如同磨損顆粒一樣,我們在選擇密封件時,要綜合考慮影響其性能的各種因素,才能起到防泄漏的功能。因此,必須選擇那些抗腐蝕,抗擦傷和耐沖刷的材料。否則,缺少任何一項(xiàng)要求,就會使其密封性能大大降低。
六、影響閥門密封的主要因素
   影響閥門密封的因素很多,主要有以下幾種:
密封副結(jié)構(gòu)
   在溫度或密封力作用的變化下,密封副的結(jié)構(gòu)就會發(fā)生變化。而且這種變化會影響和改變密封副相互之間的作用力,從而使閥門密封的性能減小。
因此,在選擇密封件時,一定要選擇具有彈性變形的密封件。同時,也要注意密封面的寬度。原因在于密封副的接觸面不能完全吻合,當(dāng)密封面寬度增加,就要加大密封所需要的作用力。
密封副的質(zhì)量
    密封副質(zhì)量主要是指我們要對材料的選擇,匹配,制造精度上進(jìn)行把關(guān)。比如,閥瓣與閥座密封面很吻合,能提高密封性。環(huán)向波紋度多的特點(diǎn),是其迷宮密封性能好。
    閥門泄露在生活、生產(chǎn)中十分普遍,輕則會造成浪費(fèi),或給生活帶來危險(xiǎn),如自來水閥門泄露,重則導(dǎo)致嚴(yán)重后果的發(fā)生,如化工行業(yè)及腐蝕性介性質(zhì)的泄漏等,嚴(yán)重的威脅人身安全、財(cái)產(chǎn)安全和環(huán)境污染的事故。
    一臺依靠外力旋轉(zhuǎn)傳動開及關(guān)閉的閥門都設(shè)計(jì)有一個密封裝置既用在填料涵中裝上一定數(shù)量的填料密封圈,以至達(dá)到密封效果,但密封情況有如何呢?
密封面比壓
   密封面的比壓大小影響著閥門密封性能大小和閥門的使用壽命。因此,密封面比壓也是非常重要的一個因素。在相同的條件下,比壓太大會引起閥門的損壞,但比壓太小就會造成閥門泄漏。因此,需要我們在設(shè)計(jì)時要充分考慮到比壓的合適度。

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