Princíp tesnenia ventilu

Existuje mnoho typov ventilov, ale ich základná funkcia je rovnaká, a to pripojenie alebo prerušenie prietoku médií. Preto sa problém tesnenia ventilov stáva veľmi výrazným.

Aby ventil mohol dobre prerušiť prietok média a zabrániť úniku, je potrebné zabezpečiť, aby bolo tesnenie ventilu neporušené. Existuje mnoho príčin netesnosti ventilu, vrátane nerozumného konštrukčného návrhu, chybných tesniacich kontaktných plôch, uvoľnených upevňovacích častí, uvoľneného spojenia medzi telom ventilu a krytom ventilu atď. Všetky tieto problémy môžu viesť k nesprávnemu utesneniu ventilu. No a tým vzniká problém s únikom. pretotechnológia tesnenia ventilovje dôležitá technológia súvisiaca s výkonom a kvalitou ventilov a vyžaduje si systematický a hĺbkový výskum.

Od vzniku ventilov zaznamenala veľký rozvoj aj ich tesniaca technológia. Technológia tesnenia ventilov sa doteraz odráža najmä v dvoch hlavných aspektoch, a to v statickom a dynamickom tesnení.

Takzvané statické tesnenie zvyčajne označuje tesnenie medzi dvoma statickými povrchmi. Metóda tesnenia statického tesnenia využíva hlavne tesnenia.

Takzvané dynamické tesnenie sa týka hlavnetesnenie drieku ventilu, ktorý zabraňuje úniku média vo ventile pri pohybe drieku ventilu. Hlavnou metódou dynamického tesnenia je použitie upchávky.

1. Statické tesnenie

Statické tesnenie sa týka vytvorenia tesnenia medzi dvoma stacionárnymi sekciami a metóda tesnenia využíva hlavne tesnenia. Existuje mnoho druhov podložiek. Medzi bežne používané podložky patria ploché podložky, podložky v tvare O, obalené podložky, špeciálne tvarované podložky, vlnové podložky a podložky na rany. Každý typ je možné ďalej rozdeliť podľa rôznych použitých materiálov.
①Plochá podložka. Ploché podložky sú ploché podložky, ktoré sú umiestnené naplocho medzi dve stacionárne sekcie. Vo všeobecnosti ich možno podľa použitých materiálov rozdeliť na plastové ploché podložky, gumené ploché podložky, kovové ploché podložky a kompozitné ploché podložky. Každý materiál má svoju vlastnú aplikáciu. rozsah.
②O-krúžok. O-krúžok sa vzťahuje na tesnenie s prierezom v tvare O. Pretože jeho prierez je v tvare O, má určitý samosťahovací účinok, takže tesniaci účinok je lepší ako u plochého tesnenia.
③Zahrňte podložky. Obalené tesnenie označuje tesnenie, ktoré obaľuje určitý materiál na iný materiál. Takéto tesnenie má vo všeobecnosti dobrú elasticitu a môže zvýšiť tesniaci účinok. ④ Špeciálne tvarované podložky. Špeciálne tvarované podložky označujú tie tesnenia s nepravidelným tvarom, vrátane oválnych podložiek, diamantových podložiek, ozubených podložiek, rybinových podložiek atď. .
⑤ Vlnová podložka. Vlnové tesnenia sú tesnenia, ktoré majú iba vlnitý tvar. Tieto tesnenia sú zvyčajne zložené z kombinácie kovových materiálov a nekovových materiálov. Vo všeobecnosti majú charakteristiky malej prítlačnej sily a dobrého tesniaceho účinku.
⑥ Zabaľte podložku. Vinuté tesnenia označujú tesnenia vytvorené ovinutím tenkých kovových pásikov a nekovových pásikov tesne k sebe. Tento typ tesnenia má dobrú elasticitu a tesniace vlastnosti. Materiály na výrobu tesnení zahŕňajú najmä tri kategórie, a to kovové materiály, nekovové materiály a kompozitné materiály. Všeobecne povedané, kovové materiály majú vysokú pevnosť a silnú tepelnú odolnosť. Medzi bežne používané kovové materiály patrí meď, hliník, oceľ atď. Existuje mnoho druhov nekovových materiálov vrátane plastových výrobkov, výrobkov z gumy, výrobkov z azbestu, výrobkov z konope atď. Tieto nekovové materiály sú široko používané a možno ich vybrať podľa konkrétnych potrieb. Existuje tiež mnoho druhov kompozitných materiálov, vrátane laminátov, kompozitných panelov atď., ktoré sa tiež vyberajú podľa špecifických potrieb. Vo všeobecnosti sa väčšinou používajú vlnité podložky a špirálové podložky.

2. Dynamické tesnenie

Dynamické tesnenie označuje tesnenie, ktoré zabraňuje úniku média vo ventile pri pohybe drieku ventilu. Toto je problém tesnenia počas relatívneho pohybu. Hlavnou metódou tesnenia je upchávka. Existujú dva základné typy upchávok: typ upchávky a typ kompresnej matice. Typ žľazy je v súčasnosti najčastejšie používanou formou. Všeobecne povedané, pokiaľ ide o formu žľazy, možno ju rozdeliť na dva typy: kombinovaný typ a integrálny typ. Hoci každá forma je iná, v podstate obsahujú skrutky na kompresiu. Typ kompresnej matice sa všeobecne používa pre menšie ventily. Vzhľadom na malé rozmery tohto typu je sila kompresie obmedzená.
V upchávke, keďže je tesnenie v priamom kontakte s driekom ventilu, sa vyžaduje, aby tesnenie malo dobré tesnenie, malý koeficient trenia, bolo schopné prispôsobiť sa tlaku a teplote média a bolo odolné voči korózii. V súčasnosti bežne používané plnivá zahŕňajú gumové tesniace krúžky, polytetrafluóretylénové opletené tesnenia, azbestové tesnenia a plastové tvarovacie plnivá. Každá výplň má svoje vlastné podmienky a rozsah a mala by byť vybraná podľa špecifických potrieb. Tesnenie má zabrániť úniku, preto sa princíp tesnenia ventilu študuje aj z hľadiska zabránenia úniku. Existujú dva hlavné faktory spôsobujúce únik. Jedným je najdôležitejší faktor ovplyvňujúci tesniaci výkon, to znamená medzera medzi tesniacimi pármi, a druhým je tlakový rozdiel medzi oboma stranami tesniaceho páru. Princíp tesnenia ventilu je tiež analyzovaný zo štyroch hľadísk: tesnenie kvapaliny, tesnenie plynu, princíp tesnenia únikového kanála a pár tesnení ventilu.

Tekutosť

Tesniace vlastnosti kvapalín sú určené viskozitou a povrchovým napätím kvapaliny. Keď je kapilára netesného ventilu naplnená plynom, povrchové napätie môže odpudzovať kvapalinu alebo zavádzať kvapalinu do kapiláry. Tým sa vytvorí dotyčnicový uhol. Keď je dotyčnicový uhol menší ako 90°, kvapalina sa vstrekne do kapiláry a dôjde k úniku. K úniku dochádza v dôsledku rôznych vlastností médií. Experimenty s použitím rôznych médií prinesú rôzne výsledky za rovnakých podmienok. Môžete použiť vodu, vzduch alebo petrolej atď. Keď je dotyčnicový uhol väčší ako 90°, dôjde tiež k úniku. Pretože to súvisí s mastným alebo voskovým filmom na kovovom povrchu. Akonáhle sa tieto povrchové filmy rozpustia, vlastnosti kovového povrchu sa zmenia a pôvodne odpudzovaná kvapalina zmáča povrch a presakuje. Vzhľadom na vyššie uvedenú situáciu, podľa Poissonovho vzorca, účel zabránenia úniku alebo zníženia množstva úniku možno dosiahnuť zmenšením priemeru kapiláry a zvýšením viskozity média.

Plynotesnosť

Podľa Poissonovho vzorca tesnosť plynu súvisí s viskozitou molekúl plynu a plynu. Únik je nepriamo úmerný dĺžke kapiláry a viskozite plynu a priamo úmerný priemeru kapiláry a hnacej sile. Keď je priemer kapiláry rovnaký ako priemerný stupeň voľnosti molekúl plynu, molekuly plynu budú prúdiť do kapiláry voľným tepelným pohybom. Preto, keď robíme test tesnenia ventilu, médium musí byť voda, aby sa dosiahol tesniaci účinok, a vzduch, to znamená plyn, nemôže dosiahnuť tesniaci účinok.

Aj keď plastickou deformáciou zmenšíme priemer kapilár pod molekulami plynu, stále nemôžeme zastaviť prúdenie plynu. Dôvodom je, že plyny môžu stále difundovať cez kovové steny. Preto, keď robíme testy plynov, musíme byť prísnejší ako testy kvapalín.

Princíp tesnenia únikového kanála

Tesnenie ventilu sa skladá z dvoch častí: nerovnosti rozložené na povrchu vĺn a drsnosti zvlnenia vo vzdialenosti medzi vrcholmi vĺn. V prípade, že väčšina kovových materiálov u nás má nízku elastickú deformáciu, ak chceme dosiahnuť utesnený stav, musíme zvýšiť požiadavky na tlakovú silu kovového materiálu, teda tlakovú silu materiálu. musí prekročiť svoju elasticitu. Preto sa pri navrhovaní ventilu tesniaci pár zhoduje s určitým rozdielom tvrdosti. Pôsobením tlaku sa vytvorí určitý stupeň plastickej deformácie tesniaceho účinku.

Ak je tesniaci povrch vyrobený z kovových materiálov, potom sa nerovnomerné vyčnievajúce body na povrchu objavia najskôr. Na začiatku je možné len malým zaťažením spôsobiť plastickú deformáciu týchto nerovnomerných vyčnievajúcich bodov. Pri zväčšovaní kontaktnej plochy dochádza k plasticko-elastickej deformácii povrchovej nerovnosti. V tomto čase bude existovať drsnosť na oboch stranách vybrania. Keď je potrebné použiť zaťaženie, ktoré môže spôsobiť vážnu plastickú deformáciu podkladového materiálu a dosiahnuť tesný kontakt dvoch povrchov, tieto zostávajúce dráhy sa môžu urobiť blízko pozdĺž súvislej čiary a v obvodovom smere.

Pár tesnení ventilov

Tesniaci pár ventilu je časť sedla ventilu a uzatváracieho člena, ktoré sa uzatvárajú, keď sa dostanú do vzájomného kontaktu. Počas používania sa kovový tesniaci povrch ľahko poškodí unášanými médiami, koróziou média, časticami opotrebovania, kavitáciou a eróziou. Ako napríklad častice opotrebovania. Ak sú častice opotrebovania menšie ako drsnosť povrchu, presnosť povrchu sa pri opotrebovaní tesniaceho povrchu skôr zlepší ako zhorší. Naopak, presnosť povrchu sa zhorší. Preto pri výbere opotrebovaných častíc je potrebné komplexne zvážiť faktory, ako sú ich materiály, pracovné podmienky, mazivosť a korózia na tesniacej ploche.

Rovnako ako častice opotrebovania, keď vyberáme tesnenia, musíme komplexne zvážiť rôzne faktory, ktoré ovplyvňujú ich výkon, aby sme zabránili úniku. Preto je potrebné vyberať materiály, ktoré sú odolné voči korózii, poškriabaniu a erózii. V opačnom prípade nedostatok akýchkoľvek požiadaviek výrazne zníži jeho tesniaci výkon.