1 前言
調(diào)壓閥是控制系統(tǒng)的終端設(shè)備液壓控制系統(tǒng)之一,型號(hào)選擇至關(guān)重要,因?yàn)樵诨S設(shè)備中,存有很多的持續(xù)高溫,髙壓工作狀況,物質(zhì)具備很強(qiáng)的毒副作用和腐蝕,且為易燃易爆物品,當(dāng)閘閥有滲漏時(shí),不但會(huì)導(dǎo)致原料和商品的消耗,并且對(duì)自然環(huán)境也會(huì)導(dǎo)致重度污染,乃至引發(fā)火災(zāi)事故、發(fā)生爆炸、中毒了等傷害性命的安全生產(chǎn)事故。因而,閘閥的密封性問(wèn)題理應(yīng)造成充分的高度重視,在設(shè)計(jì)方案型號(hào)選擇中有效地采用調(diào)壓閥的密封性是十分關(guān)鍵的。
閘閥的密封性分成二種,即外界密封性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)密封性,針對(duì)調(diào)壓閥的外界密封性,即旋轉(zhuǎn)密封,融合相關(guān)資料,對(duì)其結(jié)構(gòu)形式開展剖析,并對(duì)填充料的選用需要留意的領(lǐng)域開展討論。
2 卡套接頭構(gòu)造
操縱閥閥門一部分由閥的主件和電磁閥構(gòu)成,閥的主件包含閥心、閥座、卡套接頭和上單流閥等,在其中卡套接頭構(gòu)件用以對(duì)閥座的密封性,是用延展性方式避免加工工藝物質(zhì)根據(jù)往復(fù)或旋轉(zhuǎn)式健身運(yùn)動(dòng)而在活塞桿表層造成泄漏,它是油路板不可缺少的一部分,閘閥的閥座密封性幾乎全部都是運(yùn)用卡套接頭來(lái)保持的。
圖1為最經(jīng)常使用的螺釘連接卡套接頭構(gòu)件,是典型性直達(dá)調(diào)壓閥填充料一部分的構(gòu)造,它包含填充料法蘭盤、填充料旋蓋、環(huán)套和很多尺寸一樣的聚四氟乙烯(PTFE)V形填充料環(huán)。填料根據(jù)法蘭盤和雙頭螺栓來(lái)市場(chǎng)定位和調(diào)節(jié)。填充料法蘭盤和旋蓋以球型表層相觸碰,假如由于粗心大意而使填充料法蘭盤沒對(duì)里時(shí),閥座不容易遭受縱向力危害。環(huán)套為潤(rùn)滑脂的引入給予了空隙,在大多數(shù)情形下,閥座根據(jù)填充料滾動(dòng)以前有一個(gè)金屬材料護(hù)線套,帶凸臺(tái)的PTFE和油氈紙環(huán)套,用于消除閥座上的廢棄物和浸蝕顆粒物。PTFEV形填充料環(huán)的工作特性是在閥內(nèi)物質(zhì)的負(fù)擔(dān)的作用下,填充料外側(cè)的嘴邊在打開時(shí),自始至終貼緊卡套接頭的內(nèi)腔,完成填料密封。一樣在工作壓力的作用下,填充料內(nèi)圓的嘴邊伸開時(shí),自始至終貼緊閥座去確保動(dòng)密封性。那樣即使閥座前后活動(dòng)時(shí),一樣能確保密封性功效。
圖1所顯示構(gòu)造為外界卡緊旋轉(zhuǎn)密封構(gòu)造。其密封性是靠旋蓋從外界卡緊填充料來(lái)保持的,在旋蓋卡緊軸向力功效下,填充料與閥座中間造成軸向接觸應(yīng)力,此類密封性構(gòu)造適用中低壓閥門,其特點(diǎn)是有利于生產(chǎn)制造、生產(chǎn)加工和檢修,缺陷是與媒介觸及的最底層填充料所受軸向工作壓力最少,不益于密封性。假如增加填充料卡緊力,便會(huì)使傘齒輪的起閉扭矩增加,加劇閥座的損壞,危害閘閥使用期限。
圖2為單面PTFEV形環(huán)填充料,此構(gòu)造是較為常見的方式,它是在填充料環(huán)和卡套接頭蓋中間應(yīng)用圈型扭簧,是有彈簧片的單面卡套接頭及V型自密封填料環(huán),扭簧造成欲密切封力,確保填充料的低電壓密封性。針對(duì)規(guī)定不太嚴(yán)苛的運(yùn)用場(chǎng)所,似水或蒸氣,一些低電壓場(chǎng)所應(yīng)用此方式,假如工作壓力不超過(guò)2.07MPa、環(huán)境溫度在-18~93℃中間,能達(dá)到摩爾分?jǐn)?shù)為10-4級(jí)的滲漏量規(guī)定,給予了較好的密閉特性并僅有最少的運(yùn)作滑動(dòng)摩擦力。在這個(gè)構(gòu)造中,填充料法蘭盤從外界卡緊了卡套接頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的填充料環(huán),填料環(huán)下邊的扭簧從內(nèi)部結(jié)構(gòu)卡緊了填充料環(huán)。該構(gòu)造使填充料與閥座間軸向接觸應(yīng)力沿徑向的遍布趨向勻稱,使各圈填充料都可以具有密封性功效,便于完成密封性。在閥座中間,則易產(chǎn)生比較厚的附面層,具有較好的潤(rùn)滑油功效,可以緩解填充料對(duì)閥座的損壞,增加閘閥的使用期限。
圖3是一種雙旋轉(zhuǎn)密封,即組成件有上、下2組串連的閥座填充料,那樣的封口構(gòu)造閘閥更靠譜、安全性,用以髙壓場(chǎng)所;它也可以用以高真空泵,但在這樣的情況下,V形環(huán)務(wù)必翻過(guò)去放。
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圖4為Enviro Seal填充料系統(tǒng)軟件,選用兩層PTFEV形環(huán)填充料構(gòu)造,現(xiàn)階段它是一種優(yōu)秀的填充料系統(tǒng)軟件,結(jié)構(gòu)緊湊,即時(shí)負(fù)荷彈簧設(shè)計(jì),適用工作壓力不得超過(guò)5.17MPa和環(huán)境溫度不得超過(guò)232℃的場(chǎng)所。在填充料旋蓋處運(yùn)用了“荷載”構(gòu)造,即在填充料旋蓋的螺母上加設(shè)碟形彈簧,使填充料旋蓋自始至終功效于填充料上比較大的工作壓力,進(jìn)而可以避免因旋蓋地腳螺栓松馳或填充料松馳而產(chǎn)生的外露,促使填充料荷載持續(xù)保持穩(wěn)定,是較為常見的降低泄露排出的填充料系統(tǒng)軟件。此構(gòu)造也具備雙填充料PTFE和高純石墨部件方式,達(dá)到防火安全檢測(cè)。
一個(gè)轉(zhuǎn)盤式的閥座,閥桿和密封性元器件中間并沒有滾動(dòng)摩擦,這就減小了填充料的泄露,增加了填充料的使用期限,用O形環(huán)或人字填充料的卡套接頭密封性閥座。依據(jù)物質(zhì)特點(diǎn)也可選用雙旋轉(zhuǎn)密封。
3 填充料的挑選
要確保閘閥填充料的密閉功能好、使用期限長(zhǎng)、融入覆蓋面廣,其材質(zhì)需要具有下列各種各樣特性:有機(jī)化學(xué)穩(wěn)定性能強(qiáng),不與一切有機(jī)化學(xué)物產(chǎn)生反映;摩擦阻力低,耐磨性能強(qiáng),對(duì)閥座損壞??;具備較好的自潤(rùn)滑性,磨合期性好,不與閥座表層產(chǎn)生咬黏狀況;具備一定的柔韌度;有優(yōu)良的置入性和抗震性;在較高的環(huán)境溫度下不結(jié)垢、不質(zhì)變、不溶解,在較低的環(huán)境溫度下不焦裂。
現(xiàn)階段采用的最普遍的閘閥填充料是PTFE,因?yàn)樗鼛缀跄芘c此同時(shí)具有以上各種各樣特性,有極佳的有機(jī)化學(xué)墮性和優(yōu)異的潤(rùn)滑性。當(dāng)填充料的環(huán)境溫度在-40~232℃時(shí)優(yōu)選PTFE,它密閉性好,摩擦阻力小,幾乎適用各種各樣化學(xué)品、酸、堿等液體和禁油場(chǎng)所。
PTFE可以總體抑制,還可以車做成形(V形環(huán)),總體的V形環(huán)得加扭簧力使它對(duì)閥座具備最起碼的欲力距,而且能自己調(diào)節(jié),不用填充料潤(rùn)化,還可以作為高純石墨填充料的潤(rùn)滑液。聚四氟乙烯填充料的不足之處是膨脹系數(shù)高,當(dāng)物質(zhì)環(huán)境溫度做到300℃以上時(shí),PTFE會(huì)大幅度脹大,非常容易因磨擦發(fā)燙而抱軸,加重?fù)p壞,減少了填充料使用壽命,最后造成閘閥短時(shí)間泄露;它不可用以熔化狀堿性金屬、持續(xù)高溫的氟化氯和帶有氟元素的物質(zhì),必須極為平滑的閥座光滑度以恰當(dāng)密封性,假如閥座或填充料表層被毀壞,會(huì)造成泄露。不能獨(dú)立用以晶形或含固態(tài)顆粒物的液體,假如需要應(yīng)用,應(yīng)在卡套接頭下邊放置高純石墨填充料,上端再放置V形PTFE填充料。
軟性高純石墨填充料是一種新式的填充料 ,它具備密閉性、自潤(rùn)滑性好 ,抗腐蝕 ,耐高低溫試驗(yàn)和氣溫改變干擾較小,適用持續(xù)高溫或低氯成分的場(chǎng)所,常見于髙壓蒸氣、水和成品油物質(zhì)及其對(duì)填充料有較高標(biāo)準(zhǔn)的密封性物質(zhì)。除發(fā)煙硫酸、濃硝酸等強(qiáng)空氣氧化物質(zhì)外,軟性高純石墨可耐一切物質(zhì)。應(yīng)用環(huán)境溫度在-200~600℃,適用公稱直徑不超過(guò)32MPa的情況標(biāo)準(zhǔn),給予無(wú)滲漏實(shí)際操作,有高的導(dǎo)熱性和長(zhǎng)期的使用期限,但它對(duì)閥座滑動(dòng)摩擦力大,通常要應(yīng)用閥門定位器才可以非常好工作中。它不可用以濃度較高的、持續(xù)高溫的氧化劑,如濃硝酸、硫酸等物質(zhì)。針對(duì)卡套接頭規(guī)格較小的閥門、旋塞閥則僅用軟性高純石墨編制填充料就可以。在液體工作壓力為負(fù)壓力的場(chǎng)所,應(yīng)應(yīng)用反方向(張口往上)組裝的V形PTFE填充料,針對(duì)負(fù)壓力與正壓力更替運(yùn)用的場(chǎng)所,則應(yīng)采取兩層V形PTFE填充料,下一層西裝,頂層反裝。
H2是易燃性化學(xué)物質(zhì),相對(duì)密度小,易泄露,因而挑選填充料要留意,一般選用V形PTFE與高純石墨填充料組成應(yīng)用。液體環(huán)境溫度超過(guò)200℃的場(chǎng)所,卡套接頭多選用雙向密封性的構(gòu)造。通常運(yùn)用的非PTFE填充料一般為硅基潤(rùn)滑油脂,但在操縱O2時(shí)禁止應(yīng)用潤(rùn)滑油脂。
因而,一般情形下標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到優(yōu)先PTFE,不符合時(shí)選高純石墨。還可以應(yīng)用混和填充料:一是高純石墨填充料和聚四氟乙烯填料混和應(yīng)用,二是O形環(huán)和V形環(huán)混和應(yīng)用。透水性強(qiáng)的物質(zhì),可使用高純石墨填充料 。
填料的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與卡套接頭構(gòu)造、工作狀況標(biāo)準(zhǔn)和填充料的原材料、方式等原因息息相關(guān)。在選取填充料時(shí),應(yīng)依據(jù)條件而定。一般來(lái)說(shuō),工作壓力與環(huán)境溫度中間只有達(dá)到一個(gè)最高值;挑選高溫閥門填充料時(shí),應(yīng)最先考慮到環(huán)境溫度;針對(duì)環(huán)境溫度工作壓力也不太高的腐蝕物質(zhì),應(yīng)優(yōu)先耐腐蝕性好的原材料。
4 結(jié)語(yǔ)
閘閥的密閉特性是不是優(yōu)良,對(duì)石油化工設(shè)備設(shè)備的可靠運(yùn)作起著最重要的決定功效,因而在采用閘閥時(shí),應(yīng)按照實(shí)際的物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、工作狀況規(guī)定和閘閥種類等,挑選科學(xué)合理的閥座密封填料。既要保證密封性靠譜,又要經(jīng)濟(jì)發(fā)展有效,以確保石油化工設(shè)備設(shè)備長(zhǎng)周期安全性運(yùn)作。
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