Αρχή στεγανοποίησης βαλβίδας

Υπάρχουν πολλοί τύποι βαλβίδων, αλλά η βασική τους λειτουργία είναι η ίδια, η οποία είναι η σύνδεση ή η διακοπή της ροής του μέσου. Επομένως, το πρόβλημα στεγανοποίησης των βαλβίδων γίνεται πολύ έντονο.

Για να διασφαλιστεί ότι η βαλβίδα μπορεί να διακόψει το φρεάτιο ροής του μέσου και να αποτρέψει διαρροές, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η στεγανοποίηση της βαλβίδας είναι άθικτη. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για διαρροές βαλβίδας, όπως παράλογος δομικός σχεδιασμός, ελαττωματικές επιφάνειες επαφής στεγανοποίησης, χαλαρά εξαρτήματα στερέωσης, χαλαρή εφαρμογή μεταξύ του σώματος της βαλβίδας και του καλύμματος της βαλβίδας κ.λπ. Όλα αυτά τα προβλήματα μπορεί να οδηγήσουν σε ακατάλληλη στεγανοποίηση της βαλβίδας. Έτσι, δημιουργείται πρόβλημα διαρροής. Επομένως,τεχνολογία στεγανοποίησης βαλβίδωνείναι μια σημαντική τεχνολογία που σχετίζεται με την απόδοση και την ποιότητα των βαλβίδων και απαιτεί συστηματική και εις βάθος έρευνα.

Από την εποχή της δημιουργίας των βαλβίδων, η τεχνολογία σφράγισής τους έχει επίσης γνωρίσει μεγάλη ανάπτυξη. Μέχρι στιγμής, η τεχνολογία σφράγισης βαλβίδων αντικατοπτρίζεται κυρίως σε δύο κύριες πτυχές, συγκεκριμένα στη στατική σφράγιση και στη δυναμική σφράγιση.

Η λεγόμενη στατική σφράγιση αναφέρεται συνήθως στη σφράγιση μεταξύ δύο στατικών επιφανειών. Η μέθοδος σφράγισης της στατικής σφράγισης χρησιμοποιεί κυρίως φλάντζες.

Η λεγόμενη δυναμική σφράγιση αναφέρεται κυρίως σεη στεγανοποίηση του στελέχους της βαλβίδας, το οποίο εμποδίζει τη διαρροή του μέσου στη βαλβίδα με την κίνηση του στελέχους της βαλβίδας. Η κύρια μέθοδος στεγανοποίησης της δυναμικής σφράγισης είναι η χρήση ενός στεγανοποιητικού κουτιού.

1. Στατική σφράγιση

Η στατική σφράγιση αναφέρεται στον σχηματισμό μιας σφράγισης μεταξύ δύο στατικών τμημάτων και η μέθοδος σφράγισης χρησιμοποιεί κυρίως παρεμβύσματα. Υπάρχουν πολλοί τύποι ροδέλων. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες ροδέλες περιλαμβάνουν επίπεδες ροδέλες, ροδέλες σχήματος Ο, ροδέλες με τυλίγματα, ροδέλες ειδικού σχήματος, ροδέλες με κυματοειδή μορφή και ροδέλες με περιέλιξη. Κάθε τύπος μπορεί να χωριστεί περαιτέρω ανάλογα με τα διαφορετικά υλικά που χρησιμοποιούνται.
①Επίπεδη ροδέλαΟι επίπεδες ροδέλες είναι επίπεδες ροδέλες που τοποθετούνται επίπεδα ανάμεσα σε δύο στατικά τμήματα. Γενικά, ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιούνται, μπορούν να χωριστούν σε πλαστικές επίπεδες ροδέλες, ελαστικές επίπεδες ροδέλες, μεταλλικές επίπεδες ροδέλες και σύνθετες επίπεδες ροδέλες. Κάθε υλικό έχει το δικό του εύρος εφαρμογής.
②Ο-δακτύλιος. Ο Ο-δακτύλιος αναφέρεται σε μια φλάντζα με διατομή σχήματος Ο. Επειδή η διατομή της έχει σχήμα Ο, έχει ένα ορισμένο αποτέλεσμα αυτοσφίξεως, επομένως το αποτέλεσμα στεγανοποίησης είναι καλύτερο από αυτό μιας επίπεδης φλάντζας.
③Περιλαμβάνονται οι ροδέλες. Μια τυλιγμένη φλάντζα αναφέρεται σε μια φλάντζα που τυλίγει ένα συγκεκριμένο υλικό πάνω σε ένα άλλο υλικό. Μια τέτοια φλάντζα έχει γενικά καλή ελαστικότητα και μπορεί να ενισχύσει το αποτέλεσμα στεγανοποίησης. ④Ροδέλες ειδικού σχήματος. Οι ροδέλες ειδικού σχήματος αναφέρονται σε εκείνες τις φλάντζες με ακανόνιστο σχήμα, όπως οβάλ ροδέλες, ροδέλες με διαμάντι, ροδέλες τύπου γραναζιού, ροδέλες τύπου χελιδονοουράς κ.λπ. Αυτές οι ροδέλες έχουν γενικά αυτοσφίξιμο και χρησιμοποιούνται κυρίως σε βαλβίδες υψηλής και μέσης πίεσης.
⑤Κυματοειδής ροδέλα. Οι κυματοειδείς φλάντζες είναι φλάντζες που έχουν μόνο κυματοειδές σχήμα. Αυτές οι φλάντζες συνήθως αποτελούνται από έναν συνδυασμό μεταλλικών υλικών και μη μεταλλικών υλικών. Γενικά έχουν τα χαρακτηριστικά της μικρής δύναμης συμπίεσης και του καλού αποτελέσματος στεγανοποίησης.
⑥ Τυλίξτε τη ροδέλα. Οι τυλιχτές φλάντζες αναφέρονται σε φλάντζες που σχηματίζονται τυλίγοντας σφιχτά μεταξύ τους λεπτές μεταλλικές λωρίδες και μη μεταλλικές λωρίδες. Αυτός ο τύπος φλάντζας έχει καλή ελαστικότητα και ιδιότητες στεγανοποίησης. Τα υλικά για την κατασκευή φλάντζων περιλαμβάνουν κυρίως τρεις κατηγορίες, δηλαδή μεταλλικά υλικά, μη μεταλλικά υλικά και σύνθετα υλικά. Γενικά, τα μεταλλικά υλικά έχουν υψηλή αντοχή και ισχυρή αντοχή στη θερμοκρασία. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα μεταλλικά υλικά περιλαμβάνουν τον χαλκό, το αλουμίνιο, τον χάλυβα κ.λπ. Υπάρχουν πολλοί τύποι μη μεταλλικών υλικών, συμπεριλαμβανομένων πλαστικών προϊόντων, προϊόντων από καουτσούκ, προϊόντων αμιάντου, προϊόντων κάνναβης κ.λπ. Αυτά τα μη μεταλλικά υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως και μπορούν να επιλεγούν ανάλογα με τις συγκεκριμένες ανάγκες. Υπάρχουν επίσης πολλοί τύποι σύνθετων υλικών, συμπεριλαμβανομένων των ελασμάτων, των σύνθετων πάνελ κ.λπ., τα οποία επίσης επιλέγονται ανάλογα με τις συγκεκριμένες ανάγκες. Γενικά, χρησιμοποιούνται κυρίως κυματοειδείς ροδέλες και σπειροειδείς ροδέλες.

2. Δυναμική σφράγιση

Η δυναμική σφράγιση αναφέρεται σε μια σφράγιση που εμποδίζει τη διαρροή της ροής του μέσου στη βαλβίδα με την κίνηση του στελέχους της βαλβίδας. Αυτό είναι ένα πρόβλημα σφράγισης κατά τη σχετική κίνηση. Η κύρια μέθοδος σφράγισης είναι το στυπιοθλίπτης. Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι στυπιοθλίπτη: ο τύπος στυπιοθλίπτη και ο τύπος παξιμαδιού συμπίεσης. Ο τύπος στυπιοθλίπτη είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή προς το παρόν. Γενικά, όσον αφορά τη μορφή του στυπιοθλίπτη, μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: συνδυασμένου τύπου και ολοκληρωμένου τύπου. Αν και κάθε μορφή είναι διαφορετική, βασικά περιλαμβάνουν μπουλόνια για συμπίεση. Ο τύπος παξιμαδιού συμπίεσης χρησιμοποιείται γενικά για μικρότερες βαλβίδες. Λόγω του μικρού μεγέθους αυτού του τύπου, η δύναμη συμπίεσης είναι περιορισμένη.
Στο στυπιοθλίπτη, επειδή το παρέμβυσμα βρίσκεται σε άμεση επαφή με το στέλεχος της βαλβίδας, απαιτείται να έχει καλή στεγανοποίηση, μικρό συντελεστή τριβής, να μπορεί να προσαρμόζεται στην πίεση και τη θερμοκρασία του μέσου και να είναι ανθεκτικό στη διάβρωση. Σήμερα, τα συνήθως χρησιμοποιούμενα υλικά πληρώσεως περιλαμβάνουν ελαστικούς δακτυλίους Ο, πλεγμένα παρεμβύσματα πολυτετραφθοροαιθυλενίου, παρεμβύσματα αμιάντου και πλαστικά πληρωτικά χύτευσης. Κάθε υλικό πληρώσεως έχει τις δικές του ισχύουσες συνθήκες και εύρος και πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με τις συγκεκριμένες ανάγκες. Η στεγανοποίηση αποσκοπεί στην πρόληψη διαρροών, επομένως η αρχή της στεγανοποίησης της βαλβίδας μελετάται επίσης από την άποψη της πρόληψης διαρροών. Υπάρχουν δύο κύριοι παράγοντες που προκαλούν διαρροές. Ο ένας είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την απόδοση στεγανοποίησης, δηλαδή το κενό μεταξύ των ζευγών στεγανοποίησης, και ο άλλος είναι η διαφορά πίεσης μεταξύ των δύο πλευρών του ζεύγους στεγανοποίησης. Η αρχή στεγανοποίησης της βαλβίδας αναλύεται επίσης από τέσσερις πτυχές: στεγανοποίηση υγρού, στεγανοποίηση αερίου, αρχή στεγανοποίησης καναλιού διαρροής και ζεύγος στεγανοποίησης βαλβίδων.

Στεγανότητα σε υγρά

Οι ιδιότητες στεγανοποίησης των υγρών καθορίζονται από το ιξώδες και την επιφανειακή τάση του υγρού. Όταν το τριχοειδές μιας βαλβίδας που παρουσιάζει διαρροή είναι γεμάτο με αέριο, η επιφανειακή τάση μπορεί να απωθεί το υγρό ή να εισάγει υγρό στο τριχοειδές. Αυτό δημιουργεί μια εφαπτομένη γωνία. Όταν η εφαπτομένη γωνία είναι μικρότερη από 90°, το υγρό θα εγχυθεί στο τριχοειδές και θα συμβεί διαρροή. Η διαρροή συμβαίνει λόγω των διαφορετικών ιδιοτήτων του μέσου. Πειράματα που χρησιμοποιούν διαφορετικά μέσα θα δώσουν διαφορετικά αποτελέσματα υπό τις ίδιες συνθήκες. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε νερό, αέρα ή κηροζίνη κ.λπ. Όταν η εφαπτομένη γωνία είναι μεγαλύτερη από 90°, θα συμβεί και διαρροή. Επειδή σχετίζεται με το φιλμ λίπους ή κεριού στην μεταλλική επιφάνεια. Μόλις διαλυθούν αυτές οι επιφανειακές μεμβράνες, οι ιδιότητες της μεταλλικής επιφάνειας αλλάζουν και το αρχικά απωθημένο υγρό θα διαβρέξει την επιφάνεια και θα διαρρεύσει. Λαμβάνοντας υπόψη την παραπάνω κατάσταση, σύμφωνα με τον τύπο του Poisson, ο σκοπός της πρόληψης της διαρροής ή της μείωσης της ποσότητας της διαρροής μπορεί να επιτευχθεί με τη μείωση της διαμέτρου του τριχοειδούς και την αύξηση του ιξώδους του μέσου.

Στεγανότητα αερίου

Σύμφωνα με τον τύπο του Poisson, η στεγανότητα ενός αερίου σχετίζεται με το ιξώδες των μορίων του αερίου και του αερίου. Η διαρροή είναι αντιστρόφως ανάλογη με το μήκος του τριχοειδούς σωλήνα και το ιξώδες του αερίου, και άμεσα ανάλογη με τη διάμετρο του τριχοειδούς σωλήνα και την κινητήρια δύναμη. Όταν η διάμετρος του τριχοειδούς σωλήνα είναι η ίδια με τον μέσο βαθμό ελευθερίας των μορίων του αερίου, τα μόρια του αερίου θα ρέουν μέσα στον τριχοειδή σωλήνα με ελεύθερη θερμική κίνηση. Επομένως, όταν κάνουμε τη δοκιμή στεγανοποίησης βαλβίδας, το μέσο πρέπει να είναι νερό για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα στεγανοποίησης, και ο αέρας, δηλαδή το αέριο, δεν μπορεί να επιτύχει το αποτέλεσμα στεγανοποίησης.

Ακόμα κι αν μειώσουμε τη διάμετρο των τριχοειδών κάτω από τα μόρια του αερίου μέσω πλαστικής παραμόρφωσης, δεν μπορούμε να σταματήσουμε τη ροή του αερίου. Ο λόγος είναι ότι τα αέρια μπορούν ακόμα να διαχέονται μέσα από τα μεταλλικά τοιχώματα. Επομένως, όταν κάνουμε δοκιμές αερίων, πρέπει να είμαστε πιο αυστηροί από τις δοκιμές υγρών.

Η αρχή στεγανοποίησης του καναλιού διαρροής

Η στεγανοποίηση της βαλβίδας αποτελείται από δύο μέρη: την ανομοιόμορφη εξάπλωση στην επιφάνεια του κύματος και την τραχύτητα της κυματικής διακύμανσης στην απόσταση μεταξύ των κορυφών του κύματος. Στην περίπτωση που τα περισσότερα μεταλλικά υλικά στη χώρα μας έχουν χαμηλή ελαστική παραμόρφωση, εάν θέλουμε να επιτύχουμε μια κατάσταση στεγανοποίησης, πρέπει να θέσουμε υψηλότερες απαιτήσεις στη δύναμη συμπίεσης του μεταλλικού υλικού, δηλαδή η δύναμη συμπίεσης του υλικού πρέπει να υπερβαίνει την ελαστικότητά του. Επομένως, κατά το σχεδιασμό της βαλβίδας, το ζεύγος στεγανοποίησης ταιριάζει με μια ορισμένη διαφορά σκληρότητας. Υπό την επίδραση της πίεσης, θα παραχθεί ένα ορισμένο επίπεδο πλαστικής παραμόρφωσης και στεγανοποίησης.

Εάν η επιφάνεια στεγανοποίησης είναι κατασκευασμένη από μεταλλικά υλικά, τότε τα ανώμαλα προεξέχοντα σημεία στην επιφάνεια θα εμφανιστούν νωρίτερα. Στην αρχή, μόνο ένα μικρό φορτίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προκαλέσει πλαστική παραμόρφωση αυτών των ανώμαλων προεξεχόντων σημείων. Όταν η επιφάνεια επαφής αυξάνεται, η ανομοιομορφία της επιφάνειας γίνεται πλαστική-ελαστική παραμόρφωση. Σε αυτή τη φάση, θα υπάρχει τραχύτητα και στις δύο πλευρές της εσοχής. Όταν είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί ένα φορτίο που μπορεί να προκαλέσει σοβαρή πλαστική παραμόρφωση του υποκείμενου υλικού και να φέρει τις δύο επιφάνειες σε στενή επαφή, αυτές οι υπόλοιπες διαδρομές μπορούν να γίνουν κοντά κατά μήκος της συνεχούς γραμμής και της περιφερειακής κατεύθυνσης.

Ζεύγος στεγανοποίησης βαλβίδας

Το ζεύγος στεγανοποίησης βαλβίδας είναι το μέρος της έδρας της βαλβίδας και του μέλους κλεισίματος που κλείνει όταν έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Κατά τη χρήση, η μεταλλική επιφάνεια στεγανοποίησης καταστρέφεται εύκολα από παρασυρόμενα μέσα, διάβρωση μέσων, σωματίδια φθοράς, σπηλαίωση και διάβρωση, όπως σωματίδια φθοράς. Εάν τα σωματίδια φθοράς είναι μικρότερα από την τραχύτητα της επιφάνειας, η ακρίβεια της επιφάνειας θα βελτιωθεί αντί να επιδεινωθεί όταν η επιφάνεια στεγανοποίησης φθαρεί. Αντίθετα, η ακρίβεια της επιφάνειας θα επιδεινωθεί. Επομένως, κατά την επιλογή σωματιδίων φθοράς, παράγοντες όπως τα υλικά τους, οι συνθήκες εργασίας, η λιπαντικότητα και η διάβρωση στην επιφάνεια στεγανοποίησης πρέπει να λαμβάνονται πλήρως υπόψη.

Όπως ακριβώς και με τα σωματίδια φθοράς, όταν επιλέγουμε στεγανοποιήσεις, πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη διεξοδικά διάφορους παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοσή τους, προκειμένου να αποτρέψουμε διαρροές. Επομένως, είναι απαραίτητο να επιλέγουμε υλικά που είναι ανθεκτικά στη διάβρωση, τις γρατσουνιές και τη διάβρωση. Διαφορετικά, η έλλειψη οποιασδήποτε απαίτησης θα μειώσει σημαντικά την απόδοση στεγανοποίησής τους.