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在實際使用工況中,引起閥門的外漏因素有很多,填料和閥桿之間的密封是重要因素之一。本文簡單介紹了常見填料的分類、選擇以及密封結(jié)構(gòu),特別是高溫情況下的填料密封結(jié)構(gòu)以及對應高、低壓的不同選擇,重點介紹了高溫下先進的補償性填料密封結(jié)構(gòu)以及原理。填料密封沒有一勞永逸的密封結(jié)構(gòu),根據(jù)實際工況,選擇合適的填料類型和對應的密封結(jié)構(gòu)才能大限度的保證密封性能和使用壽命。
高溫低壓型,采用補償性圈形彈簧和組合式石墨盤根相結(jié)合。
工況壓力不高故取消填料隔套,填料函底部加入補償性圈形彈簧,安裝時需緊固螺栓預加一定的預緊力。即使石墨填料和閥桿出現(xiàn)摩擦性磨損,圈形彈簧能即時作出相應的補償性調(diào)節(jié),保證閥門發(fā)生外漏情況。
高溫高壓型,這是一種先進的填料系統(tǒng),采用碟形彈簧和圈形彈簧外置雙補償結(jié)構(gòu),能夠避免溫度過高使彈簧失效的優(yōu)點,尤其在高溫、高壓情況下極端工況下,某處補償點失效,另一組補償依然有效,兩者不干涉,單獨補償?shù)瑫r對填料起作用。碟形彈簧的封閉性也有利于在惡劣戶外條件下使用,兩處補償點的外置結(jié)構(gòu)也有利于更換,無需拆卸整個填料函,大大提效率以及方便操作。經(jīng)過長期用戶跟蹤,此類型填料結(jié)構(gòu)對于高溫、高壓下的閥桿密封防止防止外漏效果明顯,使用壽命長。
填料密封中的“迷宮效應”所指的閥桿的表面平整程度無法達到微觀水平,閥桿和填料間的微小間隙這是客觀存在的,無法消除,如果從這方面進行填料密封設計,往往效果不是很理想,而這是造成多空間泄漏或動力泄漏的基本條件。密封介質(zhì)通過填料和閥桿泄漏機理有很多形式:腐蝕間隙泄漏機制、多孔泄漏機制、動力泄漏機制等。本文對于高溫工況下的閥門填料密封結(jié)構(gòu)的改進設計是基于上述多種泄漏機制,提出切實可行的改進方案。
高溫閥門采用軟性T型兩側(cè)多層不銹鋼片組成密封圈,具有金屬硬密封和軟密封的雙重優(yōu)點,無論在低溫和高溫情況下,均具有零滲漏的密封性能。試驗證明池正流狀態(tài)(介質(zhì)流動方向與蝶板轉(zhuǎn)動方向相同)時,密封面的壓力是傳動裝置的力矩和介質(zhì)壓力對閥板的作用產(chǎn)生的。正向介質(zhì)壓力增大時閥板斜圓錐表面與閥座密封面擠壓越緊,密封效果越好。