Princip těsnění ventilu

Existuje mnoho typů ventilů, ale jejich základní funkce je stejná, a to připojení nebo přerušení průtoku médií. Proto se problém těsnění ventilů stává velmi významným.

Aby bylo zajištěno, že ventil může dobře přerušit průtok média a zabránit úniku, je nutné zajistit, aby těsnění ventilu bylo neporušené. Existuje mnoho důvodů pro netěsnost ventilu, včetně nepřiměřeného konstrukčního návrhu, vadných těsnicích kontaktních ploch, uvolněných upevňovacích dílů, uvolněného uložení mezi tělem ventilu a krytem ventilu atd. Všechny tyto problémy mohou vést k nesprávnému těsnění ventilu. No a tím vzniká problém s únikem. Proto,technologie těsnění ventilůje důležitou technologií související s výkonem a kvalitou ventilů a vyžaduje systematický a hloubkový výzkum.

Od vzniku ventilů zaznamenala velký rozvoj také jejich technologie těsnění. Technologie těsnění ventilů se zatím projevuje hlavně ve dvou hlavních aspektech, a to ve statickém a dynamickém těsnění.

Takzvané statické těsnění obvykle označuje těsnění mezi dvěma statickými povrchy. Metoda těsnění statického těsnění využívá především těsnění.

Takzvané dynamické těsnění se týká předevšímtěsnění dříku ventilu, který zabraňuje úniku média ve ventilu při pohybu dříku ventilu. Hlavním způsobem těsnění dynamického těsnění je použití ucpávky.

1. Statické těsnění

Statické těsnění se týká vytvoření těsnění mezi dvěma stacionárními sekcemi a způsob těsnění používá hlavně těsnění. Existuje mnoho druhů podložek. Mezi běžně používané podložky patří ploché podložky, podložky ve tvaru O, zabalené podložky, podložky speciálního tvaru, vlnové podložky a podložky na rány. Každý typ lze dále rozdělit podle různých použitých materiálů.
①Plochá podložka. Ploché podložky jsou ploché podložky, které jsou umístěny naplocho mezi dvě stacionární sekce. Obecně je lze podle použitých materiálů rozdělit na plastové ploché podložky, pryžové ploché podložky, kovové ploché podložky a kompozitní ploché podložky. Každý materiál má své vlastní použití. rozsah.
②O-kroužek. O-kroužek označuje těsnění s průřezem ve tvaru O. Protože jeho průřez je ve tvaru O, má určitý samostahovací účinek, takže těsnící účinek je lepší než u plochého těsnění.
③ Včetně podložek. Obalené těsnění označuje těsnění, které obaluje určitý materiál jiným materiálem. Takové těsnění má obecně dobrou elasticitu a může zlepšit těsnicí účinek. ④Podložky speciálního tvaru. Speciálně tvarované podložky se týkají těsnění s nepravidelnými tvary, včetně oválných podložek, diamantových podložek, ozubených podložek, rybinových podložek atd. Tyto podložky mají obecně samoutahovací účinek a většinou se používají ve vysokotlakých a středotlakých ventilech .
⑤ Vlnová pračka. Vlnová těsnění jsou těsnění, která mají pouze vlnitý tvar. Tato těsnění jsou obvykle složena z kombinace kovových materiálů a nekovových materiálů. Obecně mají vlastnosti malé lisovací síly a dobrého těsnícího účinku.
⑥ Zabalte podložku. Vinutá těsnění se týkají těsnění vytvořených obalením tenkých kovových pásků a nekovových pásků těsně k sobě. Tento typ těsnění má dobré elastické a těsnící vlastnosti. Materiály pro výrobu těsnění zahrnují především tři kategorie, a to kovové materiály, nekovové materiály a kompozitní materiály. Obecně řečeno, kovové materiály mají vysokou pevnost a vysokou teplotní odolnost. Mezi běžně používané kovové materiály patří měď, hliník, ocel atd. Existuje mnoho druhů nekovových materiálů, včetně plastových výrobků, pryžových výrobků, azbestových výrobků, konopných výrobků atd. Tyto nekovové materiály jsou široce používány a lze je vybrat podle konkrétních potřeb. Existuje také mnoho typů kompozitních materiálů, včetně laminátů, kompozitních panelů atd., které jsou rovněž vybírány podle konkrétních potřeb. Obecně se většinou používají vlnité podložky a spirálově vinuté podložky.

2. Dynamické těsnění

Dynamické těsnění označuje těsnění, které zabraňuje úniku média ve ventilu při pohybu dříku ventilu. To je problém těsnění během relativního pohybu. Hlavním způsobem těsnění je ucpávka. Existují dva základní typy ucpávek: typ s ucpávkou a typ s tlakovou maticí. Typ žlázy je v současnosti nejpoužívanější formou. Obecně řečeno, z hlediska tvaru žlázy ji lze rozdělit na dva typy: kombinovaný typ a integrální typ. I když je každá forma jiná, v zásadě obsahují šrouby pro stlačení. Typ kompresní matice se obecně používá pro menší ventily. Vzhledem k malé velikosti tohoto typu je kompresní síla omezená.
V ucpávce, protože je těsnění v přímém kontaktu s dříkem ventilu, je požadováno, aby těsnění mělo dobré těsnění, malý koeficient tření, bylo schopné se přizpůsobit tlaku a teplotě média a bylo odolné proti korozi. V současnosti běžně používaná plniva zahrnují pryžové O-kroužky, polytetrafluorethylenové opletené těsnění, azbestové těsnění a plastové výlisky. Každá výplň má své vlastní použitelné podmínky a rozsah a měla by být vybrána podle specifických potřeb. Těsnění má zabránit úniku, proto je princip těsnění ventilu studován také z pohledu zabránění úniku. Existují dva hlavní faktory způsobující únik. Jedním z nich je nejdůležitější faktor ovlivňující těsnicí výkon, tj. mezera mezi těsnícími páry, a druhým je rozdíl tlaků mezi oběma stranami těsnícího páru. Princip těsnění ventilu je také analyzován ze čtyř hledisek: těsnění kapaliny, těsnění plynu, princip těsnění únikového kanálu a pár těsnění ventilu.

Těsnost proti kapalinám

Těsnící vlastnosti kapalin jsou určeny viskozitou a povrchovým napětím kapaliny. Když je kapilára netěsného ventilu naplněna plynem, povrchové napětí může odpuzovat kapalinu nebo vnášet kapalinu do kapiláry. Tím se vytvoří tečný úhel. Když je úhel tečny menší než 90°, kapalina bude vstřikována do kapiláry a dojde k úniku. K úniku dochází v důsledku různých vlastností média. Experimenty používající různá média poskytnou za stejných podmínek různé výsledky. Můžete použít vodu, vzduch nebo petrolej atd. Když je tečný úhel větší než 90°, dojde také k úniku. Protože to souvisí s mastným nebo voskovým filmem na kovovém povrchu. Jakmile se tyto povrchové filmy rozpustí, změní se vlastnosti kovového povrchu a původně odpuzovaná kapalina povrch smáčí a prosakuje. S ohledem na výše uvedenou situaci lze podle Poissonova vzorce účelu zabránit úniku nebo snížení množství úniku dosáhnout zmenšením průměru kapiláry a zvýšením viskozity média.

Plynotěsnost

Podle Poissonova vzorce souvisí těsnost plynu s viskozitou molekul plynu a plynu. Únik je nepřímo úměrný délce kapiláry a viskozitě plynu a přímo úměrný průměru kapiláry a hnací síle. Když je průměr kapiláry stejný jako průměrný stupeň volnosti molekul plynu, budou molekuly plynu proudit do kapiláry volným tepelným pohybem. Proto, když provádíme test těsnění ventilu, médium musí být voda, aby se dosáhlo těsnícího účinku, a vzduch, to znamená plyn, nemůže dosáhnout těsnícího účinku.

I když plastickou deformací zmenšíme průměr kapiláry pod molekulami plynu, stále nemůžeme zastavit proudění plynu. Důvodem je, že plyny mohou stále difundovat skrz kovové stěny. Proto, když provádíme testy plynů, musíme být přísnější než testy kapalin.

Princip těsnění průsakového kanálu

Těsnění ventilu se skládá ze dvou částí: nerovnosti rozprostřené po povrchu vlny a drsnosti vlnění ve vzdálenosti mezi vrcholy vln. V případě, že většina kovových materiálů u nás má nízkou elastickou deformaci, pokud chceme dosáhnout utěsněného stavu, musíme zvýšit požadavky na tlakovou sílu kovového materiálu, tedy tlakovou sílu materiálu. musí překročit svou elasticitu. Při návrhu ventilu je proto pár těsnění přizpůsobeno určitému rozdílu tvrdosti. Působením tlaku dojde k určitému těsnícímu účinku plastické deformace.

Pokud je těsnicí plocha vyrobena z kovových materiálů, pak se nerovné vyčnívající body na povrchu objeví nejdříve. Zpočátku lze pouze malým zatížením způsobit plastickou deformaci těchto nerovnoměrných vyčnívajících bodů. Při zvětšování styčné plochy se z povrchové nerovnosti stává plasticko-elastická deformace. V tomto okamžiku bude existovat drsnost na obou stranách vybrání. Když je nutné vyvinout zatížení, které může způsobit vážnou plastickou deformaci podkladového materiálu, a dosáhnout těsného kontaktu dvou povrchů, mohou být tyto zbývající dráhy provedeny blízko podél spojité linie a obvodového směru.

Pár těsnění ventilů

Těsnící pár ventilu je část sedla ventilu a uzavíracího členu, která se uzavírá, když se dostanou do vzájemného kontaktu. Během používání se kovový těsnicí povrch snadno poškodí unášenými médii, korozí média, částicemi opotřebení, kavitací a erozí. Jako například částice opotřebení. Pokud jsou otěrové částice menší než drsnost povrchu, přesnost povrchu se při opotřebení těsnícího povrchu spíše zlepší než zhorší. Naopak se přesnost povrchu zhorší. Při výběru otěrových částic je proto nutné komplexně zvážit faktory, jako jsou jejich materiály, pracovní podmínky, mazivost a koroze na těsnicí ploše.

Stejně jako částice opotřebení, když vybíráme těsnění, musíme komplexně zvážit různé faktory, které ovlivňují jejich výkon, abychom zabránili úniku. Proto je nutné volit materiály, které jsou odolné vůči korozi, poškrábání a erozi. V opačném případě nedostatek jakéhokoli požadavku značně sníží jeho těsnicí výkon.