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外弹簧式哈氏合金针阀密封性能

您是第 位读者    发布日期:2013-09-11

根据外弹簧式哈氏合金针阀密封性的多次试验研究可知,如果阀座是用3 X13号钢,那么哈氏合金针阀阀瓣密封表面的最恰当的材料是刚纸板、硬橡胶及巴氏合金,因为钢与钢结合时所要求的密封力较比能保证处于允许压力增高的标准范围内的密封力大。曾经研究用夹布塑胶和聚氯乙烯塑胶作密封材料,但末获结果。
在中等的高压力下,对于封闭机构的嵌入件,下列材料最合适:(ΦПAК号刚纸板,
гOCT3335-46; A号硬橡胶,гoCT2748-53; ъ683号巴氏合金,гOCT1320-55,
同时,对于介质温度达100℃的高压阀,建议最好用硬橡胶。
建议密封光洁表面为△9
ΦПAК号刚纸板1200公斤力/厘米
A号硬橡胶1700公斤力/厘米
3X13号钢’4500公斤力/厘米
ъ83号巴氏合金,当t = 20℃时940~1000公斤力/厘米
ъ83号巴氏合金,当t=50℃时660~750公斤力/厘米
Bъ83号巴氏合金,当t = 100℃时550~650公斤力/厘米
3.密封型式及对阀结构之要求
哈氏合金针阀采用密封型式:a—平面密封,б—锥形密封,s—球形密封,
г-带软材料嵌入件的平面密封,д—堆焊硬质合金的密封,e—带弹性边的密封。
带软材料嵌入件及不带软材料嵌入件的平面密封应用范围最广,因为平面密封制造和修理简单,同时它不象锥形密封那样要求封闭机构与阀座同心的高精度。
阀座与阀瓣有热变形危险时采用带弹性边的密封。这种热变形发生在介质温度较高的条件下,特别是发生在介质流经阀时温度急剧降低的条件下,也就是说在具有正的焦耳—汤姆效应介质条件下。
在这方面,Aдmc。对氮气和水蒸汽所做的试验是令人注意的。试验表明:氮气密封令人满意的同一个阀却不能保证水蒸汽密封。为氮气a和蒸汽6的压力与漏泄之关系曲线。上图的氮气曲线表明,随着压力的增高,漏泄量逐渐增大。在达到开启压力之前,所产生的泄漏是比较适度的。气体放出后阀关闭时的漏泄比开启时略大。
水蒸汽的图形则完全反映了另外一种情况。压力上升时,象氮气一样,最初漏泄沿A-B线逐渐增长。当压力略低于开启压力时,漏泄在B点上急剧沿BC线增长。随着压力进一步上升,漏泄逐渐增长直到压力足以使阀开启时为止。压力降低时,漏泄沿DCE线下降。E点上的泄漏急剧降低到F点上的额定值。
漏泄大的原因是:节流蒸汽在冷却密封面的同时造成密封表面材料中的温度梯度并从而引起挠曲。节流时的冷却程度取决于介质及其原始参数。氮气是属于性能接近于理想气体的气体,它节流的冷却不显著。
在很多情况下,这种现象成为哈氏合金针阀不气密的原因。因此,在介质的高压和高温条件下,很难达到密封。根据这些原因,温度膨胀系数低的材料采用堆焊比膨胀系数高的材料好。
Aдmc的试验中,为了消除蒸汽工作中密封边的热变形,曾经采用了称为热力阀瓣的密封件,该件的弹性密封薄边能补偿偏扭的缺陷。
气体压缩机设备采用的哈氏合金针阀应采用平面密封型式。密封带宽度应该最小,只要能保证密封就行。实际上,密封表面不完全是平面的,因而其接触并不是沿整个密封边表面,而只是按一定的接触区域接触。接触区压力显著地大于密封力沿整个密封区宽度分布情况下所有的压力。接触区可以具有各种不同的位置,因而阀能在各种不同的压力下以同一的弹簧外力开启。因此宽密封区与窄的比较,其开启压力与计算值的偏差就比较大。不应制成宽密封边型式的(根据安全条件),因为这种阀开启时的压力显著地大于计算时所假设的压力。
阀的气密性在很大程度上取决于阀结构以及制造与装配的细致程度。

哈氏合金针阀
由于有排气管,阀体是一种不对称结构,因而它具有因密封下的气体加热所引起的热变形和将其与容器紧固时所出现的机械变形。
当阀座与阀体制成一体时,这两种变形直接传给阀座密封表面而引起其翘曲。在这种情况下,漏泄很难防止,特别是在高压、高温条件下。
具有喷咀式可拆卸的阀座能防止将阀体的变形传给阀座,因为阀的中部是由喷咀和阀瓣组成的单独的结合部,而且它们与阀体变形无关。喷咀是截锥形,因此它具有最大的强度。喷咀是对称的,它能逐渐扩张而密封表面无翘曲。
为了使阀体避免翘曲,铸件应进行时效处理。铸件的清理能防止硬的微粒掉落在密封边上并预防其损坏。
具有可以由适用于密封的任何材料制造的嵌入件的封闭机构,不管导向滑阀的材料怎样,能大大减轻密封任务。
为了避免阀杆偏心地压紧在封闭机构上,它们之间的联系应籍助于淬火钢制的小球。阀杆的终端应有淬火钢制碗形套。这种装置能保证阀杆的正中心而与弹簧的偏差无关,并能消除运动部件的卡住现象。
阀杆和封闭机构的表面在承受力处应正确制造。
当力通过锥体传递时,凹口的中心部分应在淬火前由压力机冲压成,因为机械加工时零件中心得不到良好的表面而且还留有毛刺。凹口支承应与滑阀的外导向面同心。
设计阀时,应使弹簧对封闭机构的着力点尽可能低于密封面。否则,弹筑力就可能沿密封区分布得不均匀,并在密封边单位压力较小处气密性受到破坏。
滑两导向部分的长度应不小于直径的0.8,否则在开、闭时可能产生偏扭及卡住现象以及在关闭状态下可能发生不气密现象。
有喷咀式阀座的高升度阀,其缝隙中的气流平行于密封边流动,速度低于临界速度。在这情况下,密封面的侵蚀小于低升度阀的。
阀的制造工艺应保证阀座及封闭机构严格同心并保证密封边平行。
仔细地与正确地研磨具有很大意义。旋转研磨可能促使阀座边缘凹陷。哈氏合金针阀座的最好研磨方法是研磨盘作不规则的偏心旋转。研磨盘1作偏心摆动时,偏心轮2也同时转动,就能实现上述运动。