Princip těsnění ventilu

Existuje mnoho typů ventilů, ale jejich základní funkce je stejná, a to připojení nebo uzavření toku média. Proto se problém s těsněním ventilů stává velmi výrazným.

Aby bylo zajištěno, že ventil dokáže dobře uzavřít průtok média a zabránit úniku, je nutné zajistit, aby bylo těsnění ventilu neporušené. Existuje mnoho důvodů pro únik ventilu, včetně nevhodné konstrukční konstrukce, vadných těsnicích kontaktních ploch, uvolněných upevňovacích dílů, volného uložení mezi tělesem ventilu a víkem ventilu atd. Všechny tyto problémy mohou vést k nesprávnému utěsnění ventilu. A tím k problému s únikem. Proto...technologie těsnění ventilůje důležitá technologie související s výkonem a kvalitou ventilů a vyžaduje systematický a hloubkový výzkum.

Od vzniku ventilů prošla velkým vývojem i jejich technologie těsnění. Technologie těsnění ventilů se dosud projevuje především ve dvou hlavních aspektech, a to statickém těsnění a dynamickém těsnění.

Takzvané statické těsnění se obvykle vztahuje na těsnění mezi dvěma statickými povrchy. Metoda těsnění statického těsnění využívá hlavně těsnění.

Takzvané dynamické těsnění se vztahuje především ktěsnění dříku ventilu, což zabraňuje úniku média ve ventilu při pohybu vřetene ventilu. Hlavní metodou těsnění dynamického těsnění je použití ucpávky.

1. Statické těsnění

Statické těsnění se týká vytvoření těsnění mezi dvěma pevnými částmi a tato metoda těsnění využívá hlavně těsnění. Existuje mnoho typů podložek. Mezi běžně používané podložky patří ploché podložky, podložky ve tvaru O, ovinuté podložky, podložky speciálního tvaru, vlnité podložky a vinuté podložky. Každý typ lze dále rozdělit podle použitých materiálů.
①Plochá podložkaPloché podložky jsou ploché podložky, které se umisťují naplocho mezi dvě pevné části. Obecně se podle použitých materiálů dělí na plastové ploché podložky, pryžové ploché podložky, kovové ploché podložky a kompozitní ploché podložky. Každý materiál má svou vlastní oblast použití.
②O-kroužek. O-kroužek označuje těsnění s průřezem ve tvaru O. Protože má průřez ve tvaru O, má určitý samoutahovací účinek, takže těsnicí účinek je lepší než u plochého těsnění.
③Včetně podložek. Ovinuté těsnění označuje těsnění, které obaluje určitý materiál přes jiný materiál. Takové těsnění má obecně dobrou elasticitu a může zvýšit těsnicí účinek. ④Speciálně tvarované podložky. Speciálně tvarované podložky označují těsnění nepravidelných tvarů, včetně oválných podložek, diamantových podložek, podložek s ozubenými koly, podložek s rybinovým spojem atd. Tyto podložky mají obecně samoutahovací účinek a většinou se používají ve vysokotlakých a středotlakých ventilech.
⑤Vlnitá podložka. Vlnitá těsnění jsou těsnění, která mají pouze vlnitý tvar. Tato těsnění se obvykle skládají z kombinace kovových a nekovových materiálů. Obecně se vyznačují malou přítlačnou silou a dobrým těsnicím účinkem.
⑥ Omotejte podložku. Vinuté těsnění označuje těsnění vytvořené pevným obalením tenkých kovových a nekovových pásků k sobě. Tento typ těsnění má dobrou elasticitu a těsnicí vlastnosti. Materiály pro výrobu těsnění zahrnují hlavně tři kategorie, a to kovové materiály, nekovové materiály a kompozitní materiály. Obecně řečeno, kovové materiály mají vysokou pevnost a silnou 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 vybírat podle specifických potřeb. Existuje také mnoho druhů kompozitních materiálů, včetně laminátů, kompozitních panelů atd., které se také vybírají podle specifických potřeb. Obecně se nejčastěji používají vlnité podložky a spirálově vinuté podložky.

2. Dynamické těsnění

Dynamické těsnění označuje těsnění, které zabraňuje úniku média ve ventilu při pohybu vřetene ventilu. Jedná se o problém s těsněním během relativního pohybu. Hlavní metodou těsnění je ucpávka. Existují dva základní typy ucpávek: ucpávkový typ a typ s kompresní maticí. Ucpávkový typ je v současnosti nejběžněji používaným typem. Obecně lze ucpávku rozdělit na dva typy: kombinovaný typ a integrovaný typ. Ačkoli se každý typ liší, v zásadě obsahují šrouby pro kompresi. Typ s kompresní maticí se obvykle používá pro menší ventily. Vzhledem k malé velikosti tohoto typu je kompresní síla omezená.
V ucpávkové komoře, protože těsnění je v přímém kontaktu s dříkem ventilu, musí mít dobré utěsnění, malý koeficient tření, být schopné se přizpůsobit tlaku a teplotě média a být odolné vůči korozi. Mezi běžně používané výplně patří pryžové O-kroužky, opletené těsnění z polytetrafluorethylenu, azbestové těsnění a výplně do plastových výlisků. Každá výplň má své vlastní použitelné podmínky a rozsah a měla by být vybrána podle specifických potřeb. Těsnění slouží k prevenci úniku, proto se princip utěsnění ventilu studuje také z hlediska prevence úniku. Existují dva hlavní faktory způsobující únik. Jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících těsnicí výkon je mezera mezi těsnicími páry a druhým je tlakový rozdíl mezi oběma stranami těsnicího páru. Princip utěsnění ventilu je také analyzován ze čtyř hledisek: těsnění kapaliny, těsnění plynu, princip utěsnění únikového kanálu a těsnění ventilu.

Těsnost kapalin

Těsnicí vlastnosti kapalin jsou určeny viskozitou a povrchovým napětím kapaliny. Když je kapilára netěsného ventilu naplněna plynem, povrchové napětí může kapalinu odpuzovat nebo do kapiláry vpouštět kapalinu. Tím vzniká tečný úhel. Pokud je tečný úhel menší než 90°, kapalina se vstříkne do kapiláry a dojde k úniku. K úniku dochází v důsledku různých vlastností média. Experimenty s různými médii povedou za stejných podmínek k různým výsledkům. Můžete použít vodu, vzduch nebo petrolej atd. Pokud je tečný úhel větší než 90°, dojde také k úniku. To souvisí s tukovým 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. Vzhledem k výše uvedené situaci lze podle Poissonova vzorce dosáhnout cíle zabránění úniku nebo snížení množství úniku zmenšením průměru kapiláry a zvýšením viskozity média.

Plynotěsnost

Podle Poissonova vzorce souvisí těsnost plynu s viskozitou molekul plynu a samotného plynu. Únik je nepřímo úměrný délce kapiláry a viskozitě plynu a přímo úměrný průměru kapiláry a hnací síle. Pokud je průměr kapiláry stejný jako průměrný stupeň volnosti molekul plynu, molekuly plynu proudí do kapiláry s volným tepelným pohybem. Proto musí být při zkoušce těsnosti ventilu médiem voda, aby se dosáhlo těsnicího účinku, a vzduch, tj. plyn, nemůže dosáhnout těsnicího účinku.

I když zmenšíme průměr kapiláry pod molekulami plynu plastickou deformací, stále nemůžeme zastavit tok plynu. Důvodem je, že plyny mohou stále difundovat skrz kovové stěny. Proto musíme být při testech s plyny přísnější než u testů s kapalinami.

Princip utěsnění únikového kanálu

Těsnění ventilu se skládá ze dvou částí: nerovnosti rozprostřené po vlnité ploše a drsnosti vlnitosti ve vzdálenosti mezi vrcholy vln. V případě, že většina kovových materiálů v naší zemi má nízkou elastickou deformaci, musíme pro dosažení těsného stavu klást vyšší požadavky na kompresní sílu kovového materiálu, tj. kompresní síla materiálu musí být vyšší než jeho pružnost. Proto se při navrhování ventilu těsnicí pár shoduje s určitým rozdílem tvrdosti. Působením tlaku vzniká určitý stupeň plastické deformace těsnění.

Pokud je těsnicí plocha vyrobena z kovových materiálů, pak se nerovnoměrné vyčnívající body na povrchu objeví nejdříve. Zpočátku může být k vyvolání plastické deformace těchto nerovnoměrných vyčnívajících bodů použito pouze malé zatížení. S rostoucí kontaktní plochou se nerovnost povrchu stává plasticko-elastickou deformací. V tomto okamžiku se v prohlubni objeví drsnost na obou stranách. Pokud je nutné aplikovat zatížení, které může způsobit vážnou plastickou deformaci podkladového materiálu a dosáhnout těsného kontaktu obou povrchů, lze tyto zbývající dráhy vytvořit těsné podél spojité linie a obvodového směru.

pár těsnění ventilu

Těsnicí pár ventilu je část sedla ventilu a uzavíracího členu, která se při vzájemném kontaktu uzavře. Během používání se kovový těsnicí povrch snadno poškodí unášeným médiem, korozí média, otěrovými částicemi, kavitací a erozí. Například otěrové částice. Pokud jsou otěrové částice menší než drsnost povrchu, přesnost povrchu se při opotřebení těsnicího povrchu spíše zlepší, než zhorší. Naopak se přesnost povrchu zhorší. Proto je při výběru otěrových částic nutné komplexně zvážit faktory, jako je jejich materiál, pracovní podmínky, mazací schopnost a koroze těsnicího povrchu.

Stejně jako u částic opotřebení musíme při výběru těsnění komplexně zvážit různé faktory, které ovlivňují jejich výkon, abychom zabránili úniku. Proto je nutné volit materiály odolné vůči korozi, poškrábání a erozi. V opačném případě absence jakéhokoli požadavku výrazně sníží jeho těsnicí výkon.