Klepafdichtingsprincipe

Er zijn veel soorten kleppen, maar hun basisfunctie is hetzelfde: het aansluiten of afsluiten van de mediastroom. Daarom wordt het afdichtingsprobleem van kleppen zeer prominent.

Om ervoor te zorgen dat de klep de mediumstroom goed kan afsluiten en lekkage kan voorkomen, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de afdichting van de klep intact is. Er zijn veel redenen voor kleplekkage, waaronder een onredelijk structureel ontwerp, defecte afdichtingscontactoppervlakken, losse bevestigingsonderdelen, losse passing tussen het kleplichaam en het klepdeksel, enz. Al deze problemen kunnen leiden tot een onjuiste klepafdichting. Welnu, waardoor er een lekkageprobleem ontstaat. Daarom,klepafdichtingstechnologieis een belangrijke technologie met betrekking tot klepprestaties en kwaliteit, en vereist systematisch en diepgaand onderzoek.

Sinds de creatie van kleppen heeft ook hun afdichtingstechnologie een grote ontwikkeling doorgemaakt. Tot nu toe komt de klepafdichtingstechnologie vooral tot uiting in twee belangrijke aspecten, namelijk statische afdichting en dynamische afdichting.

Met de zogenaamde statische afdichting wordt meestal de afdichting tussen twee statische oppervlakken bedoeld. De afdichtingsmethode van statische afdichting maakt voornamelijk gebruik van pakkingen.

De zogenaamde dynamische afdichting verwijst voornamelijk naarde afdichting van de klepsteel, die voorkomt dat het medium in de klep lekt door de beweging van de klepsteel. De belangrijkste afdichtingsmethode voor dynamische afdichting is het gebruik van een pakkingbus.

1. Statische afdichting

Statische afdichting verwijst naar de vorming van een afdichting tussen twee stationaire secties, en de afdichtingsmethode maakt voornamelijk gebruik van pakkingen. Er zijn veel soorten wasmachines. De algemeen gebruikte ringen zijn onder meer platte ringen, O-vormige ringen, gewikkelde ringen, speciaal gevormde ringen, golfringen en wondringen. Elk type kan verder worden onderverdeeld volgens de verschillende gebruikte materialen.
①Platte sluitring. Platte ringen zijn platte ringen die plat tussen twee stationaire secties worden geplaatst. Over het algemeen kunnen ze, afhankelijk van de gebruikte materialen, worden onderverdeeld in platte sluitringen van kunststof, platte sluitringen van rubber, platte sluitringen van metaal en platte sluitringen van composiet. Elk materiaal heeft zijn eigen toepassing. bereik.
②O-ring. O-ring verwijst naar een pakking met een O-vormige doorsnede. Omdat de doorsnede O-vormig is, heeft deze een zekere zelfspannende werking, waardoor de afdichtende werking beter is dan die van een vlakke pakking.
③ Inclusief sluitringen. Een omwikkelde pakking verwijst naar een pakking die een bepaald materiaal op een ander materiaal wikkelt. Een dergelijke pakking heeft over het algemeen een goede elasticiteit en kan de afdichtende werking vergroten. ④Speciaal gevormde ringen. Speciaal gevormde ringen verwijzen naar pakkingen met onregelmatige vormen, waaronder ovale ringen, diamanten ringen, tandwielringen, zwaluwstaartringen, enz. Deze ringen hebben over het algemeen een zelfspannend effect en worden meestal gebruikt in hoge- en middendrukkleppen .
⑤Wave-ring. Golfpakkingen zijn pakkingen die alleen een golfvorm hebben. Deze pakkingen zijn meestal samengesteld uit een combinatie van metalen materialen en niet-metalen materialen. Ze hebben over het algemeen de kenmerken van een kleine perskracht en een goed afdichtend effect.
⑥ Wikkel de ring in. Gewonden pakkingen verwijzen naar pakkingen die worden gevormd door dunne metalen strips en niet-metalen strips strak tegen elkaar te wikkelen. Dit type pakking heeft goede elasticiteit en afdichtingseigenschappen. De materialen voor het maken van pakkingen omvatten hoofdzakelijk drie categorieën, namelijk metalen materialen, niet-metalen materialen en composietmaterialen. Over het algemeen hebben metalen materialen een hoge sterkte en sterke temperatuurbestendigheid. Veelgebruikte metalen materialen zijn onder meer koper, aluminium, staal, enz. Er zijn veel soorten niet-metalen materialen, waaronder plastic producten, rubberproducten, asbestproducten, hennepproducten, enz. Deze niet-metalen materialen worden veel gebruikt en kunnen worden geselecteerd volgens specifieke behoeften. Er zijn ook veel soorten composietmaterialen, waaronder laminaten, composietpanelen, enz., die ook worden geselecteerd op basis van specifieke behoeften. Over het algemeen worden meestal gegolfde ringen en spiraalgewonden ringen gebruikt.

2. Dynamische afdichting

Dynamische afdichting verwijst naar een afdichting die voorkomt dat de mediumstroom in de klep lekt als de klepsteel beweegt. Dit is een afdichtingsprobleem tijdens relatieve beweging. De belangrijkste afdichtingsmethode is de pakkingbus. Er zijn twee basistypen pakkingbussen: het type pakkingbus en het type compressiemoer. Het kliertype is momenteel de meest gebruikte vorm. Over het algemeen kan deze, wat de vorm van de klier betreft, in twee typen worden verdeeld: het gecombineerde type en het integrale type. Hoewel elke vorm anders is, bevatten ze in principe bouten voor compressie. Het type compressiemoer wordt over het algemeen gebruikt voor kleinere kleppen. Door het kleine formaat van dit type is de compressiekracht beperkt.
Omdat de pakking in de pakkingbus in direct contact staat met de klepsteel, moet de pakking een goede afdichting hebben, een kleine wrijvingscoëfficiënt hebben, zich kunnen aanpassen aan de druk en temperatuur van het medium en corrosiebestendig zijn. Momenteel omvatten veelgebruikte vulstoffen rubberen O-ringen, gevlochten polytetrafluorethyleenpakkingen, asbestpakkingen en vulstoffen voor kunststofvormstukken. Elke vulstof heeft zijn eigen toepasselijke voorwaarden en bereik, en moet worden geselecteerd op basis van specifieke behoeften. Afdichten is bedoeld om lekkage te voorkomen, daarom wordt het principe van klepafdichting ook bestudeerd vanuit het perspectief van het voorkomen van lekkage. Er zijn twee belangrijke factoren die lekkage veroorzaken. De ene is de belangrijkste factor die de afdichtingsprestatie beïnvloedt, dat wil zeggen de opening tussen de afdichtingsparen, en de andere is het drukverschil tussen beide zijden van het afdichtingspaar. Het klepafdichtingsprincipe wordt ook geanalyseerd vanuit vier aspecten: vloeistofafdichting, gasafdichting, lekkanaalafdichtingsprincipe en klepafdichtingspaar.

Vloeistofdichtheid

De afdichtingseigenschappen van vloeistoffen worden bepaald door de viscositeit en oppervlaktespanning van de vloeistof. Wanneer het capillair van een lekkende klep gevuld is met gas, kan de oppervlaktespanning de vloeistof afstoten of vloeistof in het capillair brengen. Hierdoor ontstaat een raakhoek. Wanneer de raakhoek kleiner is dan 90°, wordt vloeistof in het capillair geïnjecteerd en treedt lekkage op. Lekkage treedt op vanwege de verschillende eigenschappen van de media. Experimenten met verschillende media zullen onder dezelfde omstandigheden verschillende resultaten opleveren. U kunt water, lucht of kerosine etc. gebruiken. Wanneer de raakhoek groter is dan 90°, zal er ook lekkage optreden. Omdat het verband houdt met de vet- of wasfilm op het metalen oppervlak. Zodra deze oppervlaktefilms zijn opgelost, veranderen de eigenschappen van het metaaloppervlak en zal de oorspronkelijk afgestoten vloeistof het oppervlak bevochtigen en lekken. Met het oog op de bovenstaande situatie kan volgens de formule van Poisson het doel van het voorkomen van lekkage of het verminderen van de hoeveelheid lekkage worden bereikt door de capillaire diameter te verkleinen en de viscositeit van het medium te verhogen.

Gasdichtheid

Volgens de formule van Poisson is de dichtheid van een gas gerelateerd aan de viscositeit van de gasmoleculen en het gas. Lekkage is omgekeerd evenredig met de lengte van de capillaire buis en de viscositeit van het gas, en direct evenredig met de diameter van de capillaire buis en de drijvende kracht. Wanneer de diameter van het capillaire buisje gelijk is aan de gemiddelde vrijheidsgraad van de gasmoleculen, zullen de gasmoleculen met vrije thermische beweging in het capillaire buisje stromen. Wanneer we de klepafdichtingstest uitvoeren, moet het medium daarom water zijn om het afdichtende effect te bereiken, en kan lucht, dat wil zeggen gas, het afdichtende effect niet bereiken.

Zelfs als we de capillaire diameter onder de gasmoleculen verkleinen door plastische vervorming, kunnen we de gasstroom nog steeds niet stoppen. De reden is dat gassen nog steeds door de metalen wanden kunnen diffunderen. Daarom moeten we bij gastests strenger zijn dan vloeistoftests.

Het afdichtingsprincipe van lekkagekanaal

De klepafdichting bestaat uit twee delen: de oneffenheden die zich op het golfoppervlak verspreiden en de ruwheid van de golving in de afstand tussen golfpieken. In het geval dat de meeste metalen materialen in ons land een lage elastische spanning hebben, moeten we, als we een afgedichte toestand willen bereiken, hogere eisen stellen aan de compressiekracht van het metalen materiaal, dat wil zeggen de compressiekracht van het materiaal. moet zijn elasticiteit overschrijden. Daarom wordt bij het ontwerpen van de klep het afdichtingspaar afgestemd op een bepaald hardheidsverschil. Onder invloed van druk zal een zekere mate van plastisch vervormingsafdichtend effect worden geproduceerd.

Als het afdichtingsoppervlak is gemaakt van metalen materialen, zullen de ongelijke uitstekende punten op het oppervlak het vroegst verschijnen. In het begin kan slechts een kleine belasting worden gebruikt om plastische vervorming van deze ongelijkmatige uitstekende punten te veroorzaken. Wanneer het contactoppervlak groter wordt, worden de oppervlakte-oneffenheden plastisch-elastische vervorming. Op dit moment zal de ruwheid aan beide zijden van de uitsparing aanwezig zijn. Wanneer het nodig is een belasting aan te brengen die ernstige plastische vervorming van het onderliggende materiaal kan veroorzaken, en de twee oppervlakken in nauw contact te brengen, kunnen deze resterende paden langs de ononderbroken lijn en de omtreksrichting dicht bij elkaar worden gemaakt.

Paar klepafdichtingen

Het klepafdichtingspaar is het deel van de klepzitting en het sluitorgaan dat sluit wanneer ze met elkaar in contact komen. Tijdens gebruik wordt het metalen afdichtingsoppervlak gemakkelijk beschadigd door meegevoerde media, mediacorrosie, slijtagedeeltjes, cavitatie en erosie. Zoals slijtagedeeltjes. Als de slijtagedeeltjes kleiner zijn dan de oppervlakteruwheid, zal de oppervlaktenauwkeurigheid eerder worden verbeterd dan verslechterd wanneer het afdichtingsoppervlak wordt ingesleten. Integendeel, de oppervlaktenauwkeurigheid zal worden verslechterd. Daarom moet bij het selecteren van slijtagedeeltjes uitgebreid rekening worden gehouden met factoren zoals hun materialen, werkomstandigheden, smering en corrosie op het afdichtingsoppervlak.

Net als slijtagedeeltjes moeten we bij het selecteren van afdichtingen uitgebreid rekening houden met verschillende factoren die hun prestaties beïnvloeden om lekkage te voorkomen. Daarom is het noodzakelijk om materialen te kiezen die bestand zijn tegen corrosie, krassen en erosie. Anders zal het ontbreken van enige vereiste de afdichtingsprestaties aanzienlijk verminderen.