閥門的密封原理
閥門的密封原理
有許多 閥門種類，但基本功能相同，即接通或切斷介質流。 因此， 閥門密封問題 非常突出。
為保證閥門能很好地切斷介質流動，不洩漏，必須保證閥門密封完好。 造成閥門洩漏的原因很多，包括結構設計不合理、密封接觸面有缺陷、緊固件鬆動、閥體與閥蓋配合鬆動等，這些問題都可能導致閥門密封不良，造成洩漏。 因此，閥門密封技術是關係到閥門性能和質量的一項重要技術，需要進行系統的研究。
閥門的密封技術從誕生到現在也經歷了很大的發展。 到目前為止，閥門密封技術主要體現在兩個方面：靜密封和動密封。
所謂靜密封通常是指兩個靜止表面之間的密封。 靜密封的密封方式主要是使用墊片。
閥門的密封技術從誕生到現在也經歷了很大的發展。 到目前為止，閥門密封技術主要體現在兩個方面：靜密封和動密封。
靜密封
靜密封是指兩個靜止部分之間形成密封，其密封方法主要是使用墊片。 墊圈有很多種。 常用的墊片有平墊圈、O型圈、纏繞墊圈、異形墊圈、波紋墊圈和纏繞墊圈。 每一類又可根據所用材料的不同進一步劃分。
- ① 平墊圈. 平墊圈是附在兩個靜止部分之間的一種平墊圈。 一般按所用材料可分為塑料平墊圈、橡膠平墊圈、金屬平墊圈和復合平墊圈。 每種材質的平墊圈都有其適用範圍。
- ② O型圈。 O型圈是指具有O形截面的墊片。 O型圈因其O型截面形狀和一定的自緊作用，密封效果優於平墊圈。
- ③ 包裹 墊圈。 填料墊片是指包裹在另一種材料上的一種墊片。 這種墊片一般彈性好，可以增強密封效果。
- ④異型墊圈。 異形墊圈是指那些形狀不規則的墊圈，包括橢圓墊圈、菱形墊圈、齒輪墊圈、燕尾墊圈等。這類墊圈一般具有自緊作用，多用於高中壓閥門。
- ⑤波紋墊圈。 波紋墊圈是一種只有波形的墊圈。 這種墊圈通常由金屬和非金屬材料組成，具有壓縮力小、密封效果好的特點。
- ⑥ 螺旋纏繞墊片. 纏繞墊片是由薄金屬帶和非金屬帶纏繞而成的一種墊片。 這種墊片具有良好的彈性和密封性能。
墊片材料主要有金屬材料、非金屬材料和復合材料三種。 一般來說，金屬材料強度高，耐高溫。 常用的金屬材料有銅、鋁、鋼等。非金屬材料的種類很多，有塑料製品、橡膠製品、石棉製品、麻製品等。 這些非金屬材料用途廣泛，可根據具體需要選用。 複合材料的種類很多，有層壓板和復合板，也是根據具體需要選擇的。 一般多用波紋墊圈和纏繞墊圈。
動態密封
動密封是防止閥內介質流動隨閥桿運動而洩漏的一種密封。 是相對運動過程中的密封問題，其密封方法主要是採用填料函。 填料函有兩種基本形式，即壓蓋式和壓緊螺母式。 壓蓋式是目前最常用的形式。 一般來說，壓蓋型式可分為組合式和整體式。 雖然每一種形式都不一樣，但基本上都包含了壓緊用的螺栓。 壓緊螺母型一般用於較小的閥門，由於這種形式尺寸小，所以夾緊力有限。
在填料函中，由於填料與閥桿直接接觸，因此要求填料密封性能好，摩擦係數小，能適應介質的壓力和溫度，耐腐蝕。 目前常用的填料有橡膠O型圈、聚四氟乙烯編織盤根、石棉盤根和塑料成型盤根等。 每種填料都有其適用的條件和範圍，可根據具體需要選用。
密封是為了防止洩漏，所以閥門的密封原理也是從防止洩漏研究而來的。 造成洩漏的主要因素有兩個。 一個是影響密封性能最重要的因素，即密封副之間存在間隙，另一個是密封副兩側的壓力差。 還從液體密封、氣體密封、洩漏通道密封和閥門密封副四個方面分析了閥門密封的原理。
液體的密封性
液體的密封性是由液體的粘度和表面張力來實現的。 當表面充滿液體時，毛細管或引入毛細管中的氣體可能排斥液體。 這會創建一個切線角。 當切角小於90度時，液體會注入毛細管內，造成洩漏。 洩漏的原因在於介質的不同性質。 當使用不同的介質進行測試時，在相同的條件下會得到不同的結果。
您可以使用水、空氣或煤油。 當切角大於90°時，也會發生洩漏。 因為它與金屬表面的油脂或蠟膜有關。 一旦這些表面的薄膜被溶解，金屬表面的特性就會發生變化，被排斥的液體就會潤濕表面而滲漏。 鑑於上述情況，根據泊松公式，在減小毛細管直徑和介質粘度的條件下，可以實現防止洩漏或減少洩漏的目的。
氣密性
根據泊松公式，氣體的密封性與氣體分子和氣體的粘度有關。 洩漏量與毛細管的長度和氣體的粘度成反比，與毛細管的直徑和驅動力成正比。 當毛細管的直徑與氣體分子的平均自由度相同時，氣體分子將以自由熱運動的方式流入毛細管。 因此，我們在做閥門密封試驗時，介質必須用水來起到密封作用，空氣或氣體不能起到密封作用。
即使我們通過塑性變形將毛細管直徑減小到氣體分子以下，仍然無法阻止氣體流動。 原因是氣體仍然可以通過金屬壁擴散。 所以我們在做氣體測試的時候，一定要比液體測試更嚴格。
洩漏通道的密封原理
閥門密封由兩部分組成：散佈在波面上的不平度和波峰間距的波度。 在我國大部分金屬材料的彈性應變力較低的情況下，要想達到密封狀態，就需要對金屬材料的壓縮力提出更高的要求，即材料的壓縮力應該超過它的彈性。 因此，在閥門設計時，密封副配以一定的硬度差，在壓力作用下會產生一定的塑性變形密封作用。
如果密封面是由金屬材料製成的，則表面的凹凸會最早出現。 開始時，只需要很小的載荷就可以使這些不均勻的凸起產生塑性變形。 當接觸面增大時，表面粗糙度會變為塑性彈性變形。 這時，凹面兩側的粗糙度就會存在。 當需要施加能引起底層材料嚴重塑性變形的載荷，並使兩個表面緊密接觸時，可沿連續線和圓周方向閉合剩餘路徑。
密封副閥
閥門的密封副是閥座與關閉件相互接觸而關閉的零件。 金屬密封面容易被截留介質、介質腐蝕、磨損顆粒、氣蝕和沖蝕等損壞。 例如，磨損顆粒。 如果磨損顆粒的表面粗糙度小於表面粗糙度，則密封面磨合時的表面精度會提高，反之，會降低表面精度。 因此，在選擇磨損顆粒時，應綜合考慮密封面的材質、工況、潤滑性和腐蝕情況。
和磨損顆粒一樣，我們在選擇密封件的時候要考慮到影響密封件性能的各種因素，從而起到防洩漏的作用。 因此，必須選擇耐腐蝕、耐磨損、耐沖刷的材料。 否則，缺少任何一個要求都會大大降低其密封性能。
資源： 中國閥門供應商: www.epowermetals.com
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