填料密封中的“迷宫效应”所指的阀杆的表面平整程度无法达到微观水平,阀杆和填料间的微小间隙这是客观存在的,无法消除,如果从这方面进行填料密封设计,往往效果不是很理想,而这是造成多空间泄漏或动力泄漏的基本条件。密封介质通过填料和阀杆泄漏机理有很多形式:腐蚀间隙泄漏机制、多孔泄漏机制、动力泄漏机制等。本文对于高温工况下的阀门填料密封结构的改进设计是基于上述多种泄漏机制,高温阀门,提出切实可行的改进方案。
高温低压型,采用补偿性圈形弹簧和组合式石墨盘根相结合。
工况压力不高故取消填料隔套,填料函底部加入补偿性圈形弹簧,安装时需紧固螺栓预加一定的预紧力。即使石墨填料和阀杆出现摩擦性磨损,圈形弹簧能即时作出相应的补偿性调节,保证阀门发生外漏情况。
高温高压型,这是一种先进的填料系统,采用碟形弹簧和圈形弹簧外置双补偿结构,能够避免温度过高使弹簧失效的优点,尤其在高温、高压情况下工况下,某处补偿点失效,另一组补偿依然有效,高温阀门批发,两者不干涉,高温阀门生产商,单独补偿但同时对填料起作用。碟形弹簧的封闭性也有利于在恶劣户外条件下使用,两处补偿点的外置结构也有利于更换,*拆卸整个填料函,大大提效率以及方便操作。经过长期用户跟踪,此类型填料结构对于高温、高压下的阀杆密封防止防止外漏效果明显,使用寿命长。
高温阀门填料结构外漏分析
在高温工况下,如选用石墨盘根密封结构,很容易出现外漏情况。经分析原因如下:
石墨盘根装入填料函内,通过填料压盖上紧固螺栓松紧来施加对填料的轴向压力。由于填料具有一定程度的可塑性,受轴向压力后产生径向压力和微变形,内孔与阀杆紧密贴合,但是这种贴合上下不是均匀的。通过填料压力分布和填料密封力分布可知,填料函中上部填料和下部填料受介质压力是不均匀的。直接导致两部分填料塑性变形不一致,容易出现填料与阀杆的局部密封过度或者密封不足,同时靠近压盖处受的径向压紧力大,所带来的填料与阀杆的摩擦力也大,在此处阀杆和填料容易出现磨损。
在高温情况下,温度越高,石墨盘根膨胀越大,高温阀门价格低,摩擦力也随之加大,高温所带来的散热不及时,加速了阀杆和填料的磨损率,这也是高温阀门填料容易出现外漏的主要原因。