Ventiltetningsprinsipp

Det finnes mange typer ventiler, men deres grunnleggende funksjon er den samme, som er å koble til eller kutte av strømmen av media. Derfor blir tetningsproblemet med ventiler svært fremtredende.

For å sikre at ventilen kan kutte av mediumstrømmen godt og forhindre lekkasje, er det nødvendig å sørge for at tetningen til ventilen er intakt. Det er mange årsaker til ventillekkasje, inkludert urimelig strukturell utforming, defekte tetningskontaktflater, løse festedeler, løs passform mellom ventilhuset og ventildekselet osv. Alle disse problemene kan føre til feil ventiltetning. Vel, dermed skaper et lekkasjeproblem. Derfor,ventiltetningsteknologier en viktig teknologi knyttet til ventilytelse og kvalitet, og krever systematisk og dyptgående forskning.

Siden etableringen av ventiler har deres tetningsteknologi også opplevd stor utvikling. Så langt er ventiltetningsteknologi hovedsakelig reflektert i to hovedaspekter, nemlig statisk tetning og dynamisk tetning.

Den såkalte statiske tetningen refererer vanligvis til tetningen mellom to statiske overflater. Forseglingsmetoden for statisk tetning bruker hovedsakelig pakninger.

Den såkalte dynamiske forseglingen refererer hovedsakelig tiltetningen av ventilstammen, som forhindrer at mediet i ventilen lekker med ventilstammens bevegelse. Den viktigste forseglingsmetoden for dynamisk forsegling er å bruke en pakkboks.

1. Statisk tetning

Statisk tetning refererer til dannelsen av en tetning mellom to stasjonære seksjoner, og forseglingsmetoden bruker hovedsakelig pakninger. Det finnes mange typer skiver. De vanligste skivene inkluderer flate skiver, O-formede skiver, innpakket skiver, spesialformede skiver, bølgeskiver og sårskiver. Hver type kan deles videre i henhold til de forskjellige materialene som brukes.
①Flat skive. Flate skiver er flate skiver som plasseres flatt mellom to stasjonære seksjoner. Generelt, i henhold til materialene som brukes, kan de deles inn i flate plastskiver, flate gummiskiver, flate metallskiver og sammensatte flate skiver. Hvert materiale har sin egen applikasjon. spekter.
②O-ring. O-ring refererer til en pakning med et O-formet tverrsnitt. Fordi tverrsnittet er O-formet, har det en viss selvstrammende effekt, så tetningseffekten er bedre enn for en flat pakning.
③ Ta med skiver. En innpakket pakning refererer til en pakning som pakker et bestemt materiale på et annet materiale. En slik pakning har generelt god elastisitet og kan forsterke tetningseffekten. ④Spesialformede skiver. Spesialformede skiver refererer til de pakningene med uregelmessige former, inkludert ovale skiver, diamantskiver, girskiver, svalehaleskiver osv. Disse skivene har generelt en selvstrammende effekt og brukes mest i høy- og mellomtrykksventiler .
⑤ Bølgeskive. Bølgepakninger er pakninger som kun har en bølgeform. Disse pakningene er vanligvis sammensatt av en kombinasjon av metallmaterialer og ikke-metallmaterialer. De har generelt egenskapene til liten trykkkraft og god tetningseffekt.
⑥ Pakk inn vaskemaskinen. Sårede pakninger refererer til pakninger dannet ved å pakke tynne metallstrimler og ikke-metallstrimler tett sammen. Denne typen pakninger har god elastisitet og tetningsegenskaper. Materialene for å lage pakninger inkluderer hovedsakelig tre kategorier, nemlig metalliske materialer, ikke-metalliske materialer og komposittmaterialer. Generelt sett har metallmaterialer høy styrke og sterk temperaturbestandighet. Vanlige metallmaterialer inkluderer kobber, aluminium, stål osv. Det finnes mange typer ikke-metalliske materialer, inkludert plastprodukter, gummiprodukter, asbestprodukter, hampprodukter osv. Disse ikke-metalliske materialene er mye brukt og kan velges i henhold til spesifikke behov. Det finnes også mange typer komposittmaterialer, inkludert laminater, komposittpaneler, etc., som også velges etter spesifikke behov. Vanligvis er det mest korrugerte skiver og spiralviklede skiver som brukes.

2. Dynamisk forsegling

Dynamisk tetning refererer til en tetning som forhindrer at mediumstrømmen i ventilen lekker med ventilstammens bevegelse. Dette er et forseglingsproblem under relativ bevegelse. Hovedforseglingsmetoden er pakkboksen. Det er to grunnleggende typer pakkbokser: kjerteltype og trykkmuttertype. Kjerteltypen er den mest brukte formen for tiden. Generelt sett, når det gjelder kjertelens form, kan den deles inn i to typer: kombinert type og integrert type. Selv om hver form er forskjellig, inkluderer de i utgangspunktet bolter for kompresjon. Typen kompresjonsmutter brukes vanligvis til mindre ventiler. På grunn av den lille størrelsen av denne typen er kompresjonskraften begrenset.
I pakkboksen, siden pakningen er i direkte kontakt med ventilstammen, kreves det at pakningen har god tetning, liten friksjonskoeffisient, kan tilpasses mediets trykk og temperatur og være korrosjonsbestandig. For tiden inkluderer vanlig brukte fyllstoffer gummi O-ringer, polytetrafluoretylen flettet pakning, asbestpakking og plaststøpefyllstoffer. Hver filler har sine egne gjeldende forhold og rekkevidde, og bør velges i henhold til spesifikke behov. Tetning er for å forhindre lekkasje, så prinsippet om ventiltetning studeres også fra perspektivet om å forhindre lekkasje. Det er to hovedfaktorer som forårsaker lekkasje. Den ene er den viktigste faktoren som påvirker tetningsytelsen, det vil si gapet mellom tetningsparene, og den andre er trykkforskjellen mellom begge sider av tetningsparet. Ventiltetningsprinsippet analyseres også fra fire aspekter: væsketetning, gasstetting, lekkasjekanaltetningsprinsipp og ventiltetningspar.

Væsketetthet

Tetningsegenskapene til væsker bestemmes av væskens viskositet og overflatespenning. Når kapillæren til en lekkende ventil er fylt med gass, kan overflatespenningen frastøte væsken eller føre væske inn i kapillæren. Dette skaper en tangentvinkel. Når tangentvinkelen er mindre enn 90°, vil væske injiseres inn i kapillæren, og det vil oppstå lekkasje. Lekkasje oppstår på grunn av mediets forskjellige egenskaper. Eksperimenter med forskjellige medier vil gi forskjellige resultater under de samme forholdene. Du kan bruke vann, luft eller parafin osv. Når tangentvinkelen er større enn 90° vil det også oppstå lekkasje. Fordi det er relatert til fett- eller voksfilmen på metalloverflaten. Når disse overflatefilmene er oppløst, endres egenskapene til metalloverflaten, og den opprinnelig frastøtende væsken vil fukte overflaten og lekke. I lys av situasjonen ovenfor, i henhold til Poissons formel, kan formålet med å forhindre lekkasje eller redusere mengden lekkasje oppnås ved å redusere kapillærdiameteren og øke viskositeten til mediet.

Gasstetthet

I følge Poissons formel er tettheten til en gass relatert til viskositeten til gassmolekylene og gassen. Lekkasje er omvendt proporsjonal med lengden på kapillarrøret og viskositeten til gassen, og direkte proporsjonal med diameteren på kapillarrøret og drivkraften. Når diameteren på kapillarrøret er den samme som gjennomsnittlig frihetsgrad for gassmolekylene, vil gassmolekylene strømme inn i kapillarrøret med fri termisk bevegelse. Derfor, når vi utfører ventiltetningstesten, må mediet være vann for å oppnå tetningseffekten, og luft, det vil si gass, kan ikke oppnå tetningseffekten.

Selv om vi reduserer kapillærdiameteren under gassmolekylene gjennom plastisk deformasjon, kan vi likevel ikke stoppe gassstrømmen. Årsaken er at gasser fortsatt kan diffundere gjennom metallveggene. Derfor, når vi gjør gasstester, må vi være strengere enn væsketester.

Tetningsprinsippet for lekkasjekanal

Ventiltetningen består av to deler: ujevnhetene spredt på bølgeoverflaten og ruheten til bølgene i avstanden mellom bølgetoppene. I tilfellet der de fleste metallmaterialene i vårt land har lav elastisk belastning, hvis vi ønsker å oppnå en forseglet tilstand, må vi stille høyere krav til kompresjonskraften til metallmaterialet, det vil si materialets kompresjonskraft. må overstige dens elastisitet. Derfor, når du designer ventilen, matches tetningsparet med en viss hardhetsforskjell. Under påvirkning av trykk vil en viss grad av plastisk deformasjonsforseglingseffekt bli produsert.

Hvis tetningsflaten er laget av metallmaterialer, vil de ujevne utstikkende punktene på overflaten vises tidligst. I begynnelsen kan bare en liten belastning brukes for å forårsake plastisk deformasjon av disse ujevne utstikkende punktene. Når kontaktflaten øker, blir overflateujevnhetene plastisk-elastisk deformasjon. På dette tidspunktet vil ruheten på begge sider i fordypningen eksistere. Når det er nødvendig å påføre en belastning som kan forårsake alvorlig plastisk deformasjon av det underliggende materialet, og få de to flatene i nær kontakt, kan disse gjenværende banene gjøres tett langs den kontinuerlige linjen og periferretningen.

Ventiltetningspar

Ventiltetningsparet er den delen av ventilsetet og lukkeelementet som lukkes når de kommer i kontakt med hverandre. Under bruk blir metalltetningsflaten lett skadet av medførte medier, mediakorrosjon, slitasjepartikler, kavitasjon og erosjon. Som for eksempel slitasjepartikler. Hvis slitepartiklene er mindre enn overflateruheten, vil overflatenøyaktigheten heller forbedres enn forringes når tetningsflaten er slitt inn. Tvert imot vil overflatenøyaktigheten bli dårligere. Når du velger slitasjepartikler, må faktorer som deres materialer, arbeidsforhold, smøreevne og korrosjon på tetningsoverflaten vurderes grundig.

På samme måte som slitasjepartikler, når vi velger tetninger, må vi grundig vurdere ulike faktorer som påvirker deres ytelse for å forhindre lekkasje. Derfor er det nødvendig å velge materialer som er motstandsdyktige mot korrosjon, riper og erosjon. Ellers vil mangelen på ethvert krav redusere tetningsytelsen betydelig.