Ventiltætningsprincip

Der findes mange typer ventiler, men deres grundlæggende funktion er den samme, som er at forbinde eller afbryde strømmen af ​​medier. Derfor bliver tætningsproblemet med ventiler meget fremtrædende.

For at sikre, at ventilen kan afbryde mediumstrømmen godt og forhindre lækage, er det nødvendigt at sikre, at ventilens tætning er intakt. Der er mange årsager til ventillækage, herunder urimelig strukturelt design, defekte tætningskontaktflader, løse fastgørelsesdele, løs pasform mellem ventilhuset og ventildækslet osv. Alle disse problemer kan føre til forkert ventiltætning. Nå, hvilket skaber et lækageproblem. Derfor,ventiltætningsteknologier en vigtig teknologi relateret til ventilydelse og kvalitet og kræver systematisk og dybdegående forskning.

Siden oprettelsen af ​​ventiler har deres tætningsteknologi også oplevet stor udvikling. Indtil videre er ventiltætningsteknologien hovedsageligt afspejlet i to store aspekter, nemlig statisk tætning og dynamisk tætning.

Den såkaldte statiske tætning refererer normalt til tætningen mellem to statiske overflader. Forseglingsmetoden til statisk tætning bruger hovedsageligt pakninger.

Den såkaldte dynamiske tætning refererer hovedsageligt tiltætningen af ​​ventilspindlen, som forhindrer mediet i ventilen i at lække med ventilspindlens bevægelse. Den vigtigste tætningsmetode for dynamisk tætning er at bruge en pakdåse.

1. Statisk tætning

Statisk tætning refererer til dannelsen af ​​en tætning mellem to stationære sektioner, og tætningsmetoden bruger hovedsageligt pakninger. Der findes mange typer af skiver. De almindeligt anvendte skiver omfatter flade skiver, O-formede skiver, indpakket skiver, specialformede skiver, bølgeskiver og sårskiver. Hver type kan yderligere opdeles efter de forskellige anvendte materialer.
①Flad vaskemaskine. Flade skiver er flade skiver, der placeres fladt mellem to stationære sektioner. Generelt, afhængigt af de anvendte materialer, kan de opdeles i flade spændeskiver af plast, flade spændeskiver af gummi, flade spændeskiver af metal og flade pladeskiver i komposit. Hvert materiale har sin egen anvendelse. rækkevidde.
②O-ring. O-ring refererer til en pakning med et O-formet tværsnit. Fordi dets tværsnit er O-formet, har det en vis selvstrammende effekt, så tætningseffekten er bedre end en flad pakning.
③ Inkluder skiver. En indpakket pakning refererer til en pakning, der omslutter et bestemt materiale på et andet materiale. En sådan pakning har generelt god elasticitet og kan forstærke tætningseffekten. ④Specialformede skiver. Specialformede skiver refererer til de pakninger med uregelmæssige former, herunder ovale skiver, diamantskiver, tandhjulsskiver, svalehaleskiver osv. Disse skiver har generelt en selvstrammende effekt og bruges mest i høj- og mellemtryksventiler .
⑤ Bølgeskive. Bølgepakninger er pakninger, der kun har en bølgeform. Disse pakninger er normalt sammensat af en kombination af metalmaterialer og ikke-metalmaterialer. De har generelt karakteristika af lille pressekraft og god tætningseffekt.
⑥ Pak skiven ind. Sårede pakninger refererer til pakninger dannet ved at vikle tynde metalstrimler og ikke-metalstrimler tæt sammen. Denne type pakning har god elasticitet og tætningsegenskaber. Materialerne til fremstilling af pakninger omfatter hovedsageligt tre kategorier, nemlig metalliske materialer, ikke-metalliske materialer og kompositmaterialer. Generelt har metalmaterialer høj styrke og stærk temperaturbestandighed. Almindeligt anvendte metalmaterialer omfatter kobber, aluminium, stål osv. Der findes mange typer ikke-metalliske materialer, herunder plastprodukter, gummiprodukter, asbestprodukter, hampprodukter osv. Disse ikke-metalliske materialer er meget udbredte og kan vælges efter specifikke behov. Der findes også mange typer af kompositmaterialer, herunder laminater, kompositpaneler osv., som også vælges efter specifikke behov. Generelt bruges bølgeskiver og spiralviklede skiver mest.

2. Dynamisk tætning

Dynamisk tætning refererer til en tætning, der forhindrer mediumstrømmen i ventilen i at lække med ventilspindlens bevægelse. Dette er et tætningsproblem under relativ bevægelse. Den vigtigste tætningsmetode er pakdåsen. Der er to grundlæggende typer pakdåser: pakdåsetype og kompressionsmøtriktype. Kirteltypen er den mest almindeligt anvendte form på nuværende tidspunkt. Generelt kan den med hensyn til kirtlens form opdeles i to typer: kombineret type og integral type. Selvom hver form er forskellig, inkluderer de dybest set bolte til kompression. Kompressionsmøtriktypen bruges generelt til mindre ventiler. På grund af den lille størrelse af denne type er kompressionskraften begrænset.
I pakdåsen, da pakningen er i direkte kontakt med ventilspindelen, kræves det, at pakningen har god tætning, lille friktionskoefficient, kan tilpasse sig mediets tryk og temperatur og være korrosionsbestandig. I øjeblikket omfatter almindeligt anvendte fyldstoffer gummi O-ringe, polytetrafluorethylen flettet emballage, asbestemballage og plaststøbningsfyldstoffer. Hver fyldstof har sine egne anvendelige betingelser og rækkevidde og bør vælges efter specifikke behov. Tætning skal forhindre lækage, så princippet om ventiltætning studeres også ud fra perspektivet om at forhindre lækage. Der er to hovedfaktorer, der forårsager lækage. Den ene er den vigtigste faktor, der påvirker tætningsydelsen, det vil sige mellemrummet mellem tætningsparrene, og den anden er trykforskellen mellem begge sider af tætningsparret. Ventiltætningsprincippet analyseres også ud fra fire aspekter: væskeforsegling, gasforsegling, lækagekanaltætningsprincip og ventiltætningspar.

Væsketæthed

Væskernes tætningsegenskaber bestemmes af væskens viskositet og overfladespænding. Når kapillaren på en utæt ventil er fyldt med gas, kan overfladespændingen afvise væsken eller indføre væske i kapillaren. Dette skaber en tangentvinkel. Når tangentvinklen er mindre end 90°, vil væske blive sprøjtet ind i kapillæren, og der vil opstå lækage. Lækage opstår på grund af mediets forskellige egenskaber. Eksperimenter med forskellige medier vil give forskellige resultater under de samme forhold. Du kan bruge vand, luft eller petroleum osv. Når tangentvinklen er større end 90°, vil der også opstå lækage. Fordi det er relateret til fedt- eller voksfilmen på metaloverfladen. Når først disse overfladefilm er opløst, ændres egenskaberne af metaloverfladen, og den oprindeligt afstødte væske vil fugte overfladen og lække. I lyset af ovenstående situation, ifølge Poissons formel, kan formålet med at forhindre lækage eller reducere mængden af ​​lækage opnås ved at reducere kapillærdiameteren og øge mediets viskositet.

Gastæthed

Ifølge Poissons formel er tætheden af ​​en gas relateret til viskositeten af ​​gasmolekylerne og gassen. Lækage er omvendt proportional med længden af ​​kapillarrøret og viskositeten af ​​gassen, og direkte proportional med diameteren af ​​kapillarrøret og drivkraften. Når diameteren af ​​kapillarrøret er den samme som den gennemsnitlige frihedsgrad for gasmolekylerne, vil gasmolekylerne strømme ind i kapillarrøret med fri termisk bevægelse. Derfor, når vi udfører ventiltætningstesten, skal mediet være vand for at opnå tætningseffekten, og luft, det vil sige gas, kan ikke opnå tætningseffekten.

Selvom vi reducerer kapillærdiameteren under gasmolekylerne gennem plastisk deformation, kan vi stadig ikke stoppe gasstrømmen. Årsagen er, at gasser stadig kan diffundere gennem metalvæggene. Derfor skal vi, når vi laver gastests, være mere strenge end væsketests.

Tætningsprincippet for lækagekanal

Ventiltætningen består af to dele: ujævnhederne spredt på bølgeoverfladen og ruheden af ​​bølgerne i afstanden mellem bølgetoppe. I det tilfælde, hvor de fleste metalmaterialer i vores land har lav elastisk belastning, hvis vi ønsker at opnå en forseglet tilstand, skal vi stille højere krav til metalmaterialets kompressionskraft, det vil sige materialets kompressionskraft skal overstige dens elasticitet. Derfor, når ventilen designes, matches tætningsparret med en vis hårdhedsforskel. Under påvirkning af tryk vil der blive produceret en vis grad af plastisk deformations tætningseffekt.

Hvis tætningsfladen er lavet af metalmaterialer, så vil de ujævne fremspringende punkter på overfladen fremstå tidligst. I begyndelsen kan kun en lille belastning bruges til at forårsage plastisk deformation af disse ujævne fremspringende punkter. Når kontaktfladen øges, bliver overfladeujævnhederne plastisk-elastisk deformation. På dette tidspunkt vil ruheden på begge sider i fordybningen eksistere. Når det er nødvendigt at påføre en belastning, der kan forårsage alvorlig plastisk deformation af det underliggende materiale, og få de to overflader i tæt kontakt, kan disse resterende baner gøres tæt langs den kontinuerlige linje og periferisk retning.

Ventiltætningspar

Ventiltætningsparret er den del af ventilsædet og lukkeelementet, der lukker, når de kommer i kontakt med hinanden. Under brug beskadiges metalforseglingsoverfladen let af medførte medier, mediekorrosion, slidpartikler, kavitation og erosion. Såsom slidpartikler. Hvis slidpartiklerne er mindre end overfladeruheden, vil overfladenøjagtigheden blive forbedret frem for forringet, når tætningsfladen er slidt ind. Tværtimod vil overfladenøjagtigheden blive forringet. Ved valg af slidpartikler skal faktorer som deres materialer, arbejdsforhold, smøreevne og korrosion på tætningsoverfladen derfor tages i betragtning.

Ligesom slidpartikler skal vi, når vi vælger tætninger, nøje overveje forskellige faktorer, der påvirker deres ydeevne, for at forhindre lækage. Derfor er det nødvendigt at vælge materialer, der er modstandsdygtige over for korrosion, ridser og erosion. Ellers vil manglen på ethvert krav i høj grad reducere dens tætningsevne.