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閥門(mén)密封性原理

時(shí)間:2022-08-13 13:48 作者:jg105 閱讀:1737

         密封就是防止泄漏,那么閥門(mén)密封性原理也是從防止泄漏研究的。造成泄漏的因素主要有兩個(gè),一個(gè)是影響密封性能的最主要的因素,即密封副之間存在著間隙,另一個(gè)則是密封副的兩側(cè)之間存在著壓差。閥門(mén)密封性原理也是從液體的密封性、氣體的密封性、泄漏通道的密封原理和閥門(mén)密封副等四個(gè)方面來(lái)分析的。

 

  1、液體的密封性

 

  液體的密封性是通過(guò)液體的粘度和表面張力來(lái)進(jìn)行。當(dāng)閥門(mén)泄漏的毛細(xì)管充滿氣體的時(shí)候,表面張力可能對(duì)液體進(jìn)行排斥,或者將液體引進(jìn)毛細(xì)管內(nèi)。這樣就形成了相切角。當(dāng)相切角小于90°的時(shí)候,液體就會(huì)被注入毛細(xì)管內(nèi),這樣就會(huì)發(fā)生泄漏。

 

發(fā)生泄漏的原因在于介質(zhì)的不同性質(zhì)。用不同介質(zhì)做試驗(yàn),在條件相同的情況下,會(huì)得出不同的結(jié)果。可以用水,用空氣或用煤油等。而當(dāng)相切角大于90°時(shí),也會(huì)發(fā)生泄漏。因?yàn)榕c金屬表面上的油脂或蠟質(zhì)薄膜有關(guān)系。一旦這些表面的薄膜被溶解掉,金屬表面的特性就發(fā)生了變化,原來(lái)被排斥的液體,就會(huì)侵濕表面,發(fā)生泄漏。針對(duì)上述情況,根據(jù)泊松公式,可以在減少毛細(xì)管直徑和介質(zhì)粘度較大的情況下,來(lái)實(shí)現(xiàn)防止泄漏或減少泄漏量的目的。

 

  2、氣體的密封性

  根據(jù)泊松公式,氣體的密封性與氣體分子和氣體的粘性有關(guān)。泄漏與毛細(xì)管的長(zhǎng)度和氣體的粘度成反比,與毛細(xì)管的直徑和驅(qū)動(dòng)力成正比。當(dāng)毛細(xì)管的直徑和氣體分子的平均自由度相同時(shí),氣體分子就會(huì)以自由的熱運(yùn)動(dòng)流進(jìn)毛細(xì)管。

 

  因此,當(dāng)我們?cè)谧?a href="http://www.nmgoz.cn/" target="_self">閥門(mén)密封試驗(yàn)的時(shí)候,介質(zhì)一定要用水才能起到密封的作用,用空氣即氣體就不能起到密封的作用。即使我們通過(guò)塑性變形方式,將毛細(xì)管直徑降到氣體分子以下,也仍然不能阻止氣體的流動(dòng)。原因在于氣體仍然可以通過(guò)金屬壁擴(kuò)散。所以我們?cè)谧鰵怏w試驗(yàn)時(shí),一定要比液體試驗(yàn)更加的嚴(yán)格。

 

  3、泄漏通道的密封原理

  閥門(mén)密封由散布在波形面上的不平整度和波峰間距離的波紋度構(gòu)成粗糙度兩個(gè)部分組成。在我國(guó)大部分的金屬材料彈性應(yīng)變力都較低的情況下,如果要達(dá)到密封的狀態(tài),就需要對(duì)金屬材料的壓縮力提更高的要求,即材料的壓縮力要超過(guò)其彈性。

 

  因此,在進(jìn)行閥門(mén)設(shè)計(jì)時(shí),密封副結(jié)合一定的硬度差來(lái)匹配,在壓力的作用下,就會(huì)產(chǎn)生一定程度的塑性變形密封的效果。如果密封表面都是金屬材料,那么表面不平整的凸出點(diǎn)就會(huì)最早的出現(xiàn),在最初只需用較小的載荷就可以使這些不平整的凸出點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形。當(dāng)接觸面增大時(shí),表面的不平整就會(huì)變成塑性-彈性變形。這時(shí)處在凹處的兩面粗糙度就會(huì)存在。需要施加能使底層材料產(chǎn)生嚴(yán)重塑性變形的載荷時(shí),并且使得兩表面接觸緊密,沿著連續(xù)線和環(huán)向方向才能使這些尚存的通徑密合。

 

  4、閥門(mén)密封副

  閥門(mén)密封副是閥座和關(guān)閉件在互相接觸時(shí)進(jìn)行關(guān)閉的那一部分。金屬密封面在使用過(guò)程中,容易受到夾入介質(zhì),介質(zhì)腐蝕,磨損顆粒,氣蝕和沖刷的損害的。比如磨損顆粒。如果磨損顆粒比表面的不平整度小,在密封面磨合時(shí),其表面精度就會(huì)得到改善,而不會(huì)變壞。相反,則會(huì)使表面精度變壞。

 

  因此在選擇磨損顆粒時(shí),要綜合考慮其材料,工況,潤(rùn)滑性和對(duì)密封面的腐蝕情況等因素。如同磨損顆粒一樣,我們?cè)谶x擇密封件時(shí),要綜合考慮影響其性能的各種因素,才能起到防泄漏的功能。因此,必須選擇那些抗腐蝕,抗擦傷和耐沖刷的材料。否則,缺少任何一項(xiàng)要求,就會(huì)使其密封性能大大降低。

 

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