Ventiltätningsprincip

Det finns många typer av ventiler, men deras grundläggande funktion är densamma, vilket är att ansluta eller stänga av flödet av media. Därför blir tätningsproblemet med ventiler mycket framträdande.

För att säkerställa att ventilen kan stänga av mediumflödet väl och förhindra läckage är det nödvändigt att säkerställa att ventilens tätning är intakt. Det finns många orsaker till ventilläckage, inklusive orimlig konstruktion, defekta tätningskontaktytor, lösa fästdelar, lös passning mellan ventilhuset och ventilkåpan etc. Alla dessa problem kan leda till felaktig ventiltätning. Nåväl, skapar därmed ett läckageproblem. Därför,ventiltätningsteknikär en viktig teknik relaterad till ventilprestanda och kvalitet, och kräver systematisk och djupgående forskning.

Sedan skapandet av ventiler har deras tätningsteknik också upplevt en stor utveckling. Än så länge återspeglas ventiltätningstekniken huvudsakligen i två huvudaspekter, nämligen statisk tätning och dynamisk tätning.

Den så kallade statiska tätningen avser vanligtvis tätningen mellan två statiska ytor. Tätningsmetoden för statisk tätning använder huvudsakligen packningar.

Den så kallade dynamiska tätningen avser främsttätningen av ventilskaftet, vilket förhindrar att mediet i ventilen läcker med ventilskaftets rörelse. Den huvudsakliga tätningsmetoden för dynamisk tätning är att använda en packbox.

1. Statisk tätning

Statisk tätning hänvisar till bildandet av en tätning mellan två stationära sektioner, och tätningsmetoden använder huvudsakligen packningar. Det finns många typer av brickor. De vanligaste brickorna inkluderar platta brickor, O-formade brickor, lindade brickor, specialformade brickor, vågbrickor och lindade brickor. Varje typ kan delas in ytterligare efter de olika materialen som används.
①Platt bricka. Platta brickor är plana brickor som placeras plant mellan två stationära sektioner. I allmänhet, beroende på de material som används, kan de delas in i platta brickor av plast, platta brickor av gummi, platta brickor av metall och platta platta brickor i komposit. Varje material har sin egen applikation. räckvidd.
②O-ring. O-ring avser en packning med ett O-format tvärsnitt. Eftersom dess tvärsnitt är O-format, har det en viss självåtdragande effekt, så tätningseffekten är bättre än för en platt packning.
③Inkludera brickor. En inlindad packning avser en packning som lindar ett visst material på ett annat material. En sådan packning har i allmänhet god elasticitet och kan förstärka tätningseffekten. ④Specialformade brickor. Specialformade brickor avser de packningar med oregelbunden form, inklusive ovala brickor, diamantbrickor, brickor av kugghjulstyp, brickor av laxstjärtstyp, etc. Dessa brickor har i allmänhet en självåtdragande effekt och används mest i hög- och medeltrycksventiler .
⑤Vågbricka. Vågpackningar är packningar som endast har en vågform. Dessa packningar är vanligtvis sammansatta av en kombination av metallmaterial och icke-metallmaterial. De har i allmänhet egenskaperna för liten presskraft och god tätningseffekt.
⑥ Linda in brickan. Lindade packningar hänvisar till packningar som bildas genom att linda tunna metallremsor och icke-metallremsor tätt ihop. Denna typ av packning har god elasticitet och tätningsegenskaper. Materialen för tillverkning av packningar omfattar huvudsakligen tre kategorier, nämligen metalliska material, icke-metalliska material och kompositmaterial. Allmänt sett har metallmaterial hög hållfasthet och stark temperaturbeständighet. Vanligt använda metallmaterial inkluderar koppar, aluminium, stål, etc. Det finns många typer av icke-metalliska material, inklusive plastprodukter, gummiprodukter, asbestprodukter, hampaprodukter etc. Dessa icke-metalliska material används ofta och kan väljas efter specifika behov. Det finns också många typer av kompositmaterial, inklusive laminat, kompositpaneler etc., som också väljs efter specifika behov. I allmänhet används ofta korrugerade brickor och spirallindade brickor.

2. Dynamisk tätning

Dynamisk tätning avser en tätning som förhindrar att mediumflödet i ventilen läcker med ventilskaftets rörelse. Detta är ett tätningsproblem under relativ rörelse. Den huvudsakliga förseglingsmetoden är packboxen. Det finns två grundläggande typer av packboxar: glandtyp och tryckmuttertyp. Körteltypen är den vanligaste formen för närvarande. Generellt sett, när det gäller formen på körteln, kan den delas in i två typer: kombinerad typ och integral typ. Även om varje form är olika, innehåller de i princip bultar för kompression. Typen kompressionsmutter används vanligtvis för mindre ventiler. På grund av den lilla storleken av denna typ är kompressionskraften begränsad.
I packboxen, eftersom packningen är i direkt kontakt med ventilskaftet, krävs att packningen har god tätning, liten friktionskoefficient, kan anpassas till mediets tryck och temperatur samt vara korrosionsbeständig. För närvarande är vanliga fyllmedel o-ringar av gummi, flätade förpackningar av polytetrafluoreten, asbestförpackningar och plastgjutningsfyllmedel. Varje fyllmedel har sina egna tillämpliga villkor och intervall och bör väljas efter specifika behov. Tätning är till för att förhindra läckage, så principen för ventiltätning studeras också ur perspektivet att förhindra läckage. Det finns två huvudfaktorer som orsakar läckage. Den ena är den viktigaste faktorn som påverkar tätningsprestandan, det vill säga gapet mellan tätningsparen, och den andra är tryckskillnaden mellan båda sidor av tätningsparet. Ventiltätningsprincipen analyseras också ur fyra aspekter: vätsketätning, gastätning, läckagekanaltätningsprincip och ventiltätningspar.

Vätsketäthet

Vätskors tätningsegenskaper bestäms av vätskans viskositet och ytspänning. När kapillären på en läckande ventil är fylld med gas kan ytspänning stöta bort vätskan eller införa vätska i kapillären. Detta skapar en tangentvinkel. När tangentvinkeln är mindre än 90° kommer vätska att injiceras i kapillären och läckage kommer att uppstå. Läckage uppstår på grund av mediets olika egenskaper. Experiment med olika media kommer att ge olika resultat under samma förhållanden. Man kan använda vatten, luft eller fotogen etc. När tangentvinkeln är större än 90° uppstår även läckage. Eftersom det är relaterat till fett- eller vaxfilmen på metallytan. När dessa ytfilmer väl är upplösta förändras metallytans egenskaper, och den ursprungligen avstötade vätskan kommer att blöta ytan och läcka. Med tanke på ovanstående situation, enligt Poissons formel, kan syftet att förhindra läckage eller minska mängden läckage uppnås genom att minska kapillärdiametern och öka mediets viskositet.

Gastäthet

Enligt Poissons formel är tätheten hos en gas relaterad till gasmolekylernas och gasens viskositet. Läckaget är omvänt proportionellt mot kapillärrörets längd och gasens viskositet, och direkt proportionellt mot kapillärrörets diameter och drivkraften. När diametern på kapillärröret är densamma som den genomsnittliga frihetsgraden för gasmolekylerna kommer gasmolekylerna att strömma in i kapillärröret med fri termisk rörelse. Därför, när vi gör ventiltätningstestet, måste mediet vara vatten för att uppnå tätningseffekten, och luft, det vill säga gas, kan inte uppnå tätningseffekten.

Även om vi minskar kapillärdiametern under gasmolekylerna genom plastisk deformation, kan vi fortfarande inte stoppa gasflödet. Anledningen är att gaser fortfarande kan diffundera genom metallväggarna. När vi gör gastester måste vi därför vara strängare än vätsketester.

Tätningsprincipen för läckagekanal

Ventiltätningen består av två delar: ojämnhetens spridning på vågytan och ojämnheten i vågigheten i avståndet mellan vågtopparna. I det fall där de flesta metallmaterial i vårt land har låg elastisk töjning, om vi vill uppnå ett förseglat tillstånd, måste vi ställa högre krav på metallmaterialets kompressionskraft, det vill säga materialets kompressionskraft måste överskrida dess elasticitet. Därför, när ventilen designas, matchas tätningsparet med en viss hårdhetsskillnad. Under inverkan av tryck kommer en viss grad av plastisk deformations tätningseffekt att produceras.

Om tätningsytan är gjord av metallmaterial, kommer de ojämna utskjutande punkterna på ytan att synas tidigast. I början kan endast en liten belastning användas för att orsaka plastisk deformation av dessa ojämna utskjutande punkter. När kontaktytan ökar blir ytojämnheten plastisk-elastisk deformation. Vid denna tidpunkt kommer grovheten på båda sidor i urtaget att existera. När det är nödvändigt att applicera en belastning som kan orsaka allvarlig plastisk deformation av det underliggande materialet, och få de två ytorna i nära kontakt, kan dessa återstående banor göras täta längs den kontinuerliga linjen och perifeririktningen.

Ventiltätningspar

Ventiltätningsparet är den del av ventilsätet och stängningselementet som stänger när de kommer i kontakt med varandra. Under användning skadas metalltätningsytan lätt av medbringade media, mediakorrosion, slitagepartiklar, kavitation och erosion. Såsom slitagepartiklar. Om slitagepartiklarna är mindre än ytjämnheten kommer ytnoggrannheten att förbättras snarare än att försämras när tätningsytan slits in. Tvärtom kommer ytnoggrannheten att försämras. När man väljer slitpartiklar måste faktorer som deras material, arbetsförhållanden, smörjförmåga och korrosion på tätningsytan därför beaktas.

Precis som slitagepartiklar måste vi, när vi väljer tätningar, noggrant överväga olika faktorer som påverkar deras prestanda för att förhindra läckage. Därför är det nödvändigt att välja material som är resistenta mot korrosion, repor och erosion. Annars kommer avsaknaden av något krav att kraftigt minska dess tätningsprestanda.