(1)面对面密封:
常见的柱塞阀芯,其密封面为60℃的小锥面,阀座也是60℃的小锥面,此小锥面的宽度通常在0.5mm~2mm之间,要密封好就必须保证两个锥面良好接触。但事实上,它始终受到加工误差的影响(如同心度、不圆度、倾斜度等),其密封效果不十分理想。这类阀的泄漏率通常为10-4,经过精密的研磨可达10-6,只能达到较好的密封等级。
(2)球面密封:
利用阀芯的球面转动与固定的阀座小锥面相切,它们之间为线接触,这就比上述面对面密封的效果好。华林公司推出的全功能超轻型阀、球面密封蝶阀等就是采用这一思路来制作的,其泄漏率可达10-6~10-8,高性能的三偏心蝶阀可高达10-8,以至零泄漏。
四、密封材料的选择
(1)软密封
除耐腐蚀的衬里调节阀外,一般的软密封阀指阀芯或阀座两者之一采用非金属材料(主要为聚四氟乙烯,还有橡胶等)的密封形式的阀。软密封阀密封效果*佳,但在管道安装、系统的清洗中都有可能留下或多或少不干净的杂物(如焊渣、铁屑等),它们流经调节阀时,容易把软密封阀座或阀芯划伤,使泄漏量增加,密封的可靠性差。所以,选择软密封结构必须考虑介质的清洁和投运前严格冲洗管道。
(2)硬密封
硬密封再堆焊耐磨合金等是切断阀的*佳选择。这种方式在考虑密封性的同时也考虑了使用寿命和可靠性,虽然出厂指标只有10-6~10-8,达不到软密封零泄漏的效果,但足以满足严密切断的要求,而且它经久耐用,从经济的角度考虑更合算。
五、密封可靠性的考虑
(1)软密封,切断效果好,但不适宜用于含颗粒介质,一旦划伤,泄漏会急剧增加。因此,条件允许时尽量选用硬密封。全功能超轻型阀硬密封可达10-7~10-8,三偏心蝶阀可达零泄漏。
(2)对密封耐磨性的考虑:除选硬密封外,对泄漏要求10-6以上的切断型调节阀,应该(或者说必须)堆焊耐磨合金以提高密封的耐磨性、耐冲蚀、耐划伤的能力,提高阀门的寿命。
(3)对高温介质的切断调节阀在室温下组装的,在高温下工作,温度变化几百度。热膨胀会改变装配时建立的密封比压。过紧,密封面会卡住,运动时会严重擦伤,拉伤;过松,密封压不够,两种情况泄漏都会急剧增加。解决的*好办法是用弹性阀座来吸收这一变化造成的差异。通常有三种弹性方案:①弹簧式;②薄片式柔性金属环;③刚柔相济的弹性阀座。后者*好,即有柔性克服热膨胀,又有刚度并堆耐磨合金来提高耐磨面的可靠性。
(4)对于硬密封,必须有足够的硬度差,同一硬度材料“互不相让”,容易擦伤。
(5)对所配执行机构应增大推力和刚度,使之动作自如。
六、高温、高压、大压差、大口径切断阀选择
高温、高压、大压差、大口径切断是一个比较普遍的难题,主要原因是缺少同时具有允许压差大、切断好、耐高温膨胀卡的阀门,如高压蒸汽调节与切断,因压差大(1~3MPa或更大)、口径大(DN200~300),不得不采用平衡式的双密封结构(如双座调节阀或双密封套筒调节阀),经特殊处理泄漏率可达10-4。
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