截止閥的四種密封原理之球面密封
根據(jù)截止閥密封副的材料不同,截止閥可使用金屬密封和非金屬密封。使用金屬密封及非金屬陶瓷密封時,不但需要密封比壓高,而且需要四周均勻,以達(dá)到所需的密封性。根據(jù)以上要求,密封副的結(jié)構(gòu)設(shè)計有多種,其密封原理及密封力計算也不盡相同。
本篇我們介紹四種密封原理之三:球面密封
球面密封是把閥瓣做成球形,閥座做成錐形。閥瓣的球體在閥桿的孔內(nèi)能自由轉(zhuǎn)動。因此閥瓣能在閥座上做一定范圍的轉(zhuǎn)動而進(jìn)行調(diào)整。由于兩密封面的接觸幾乎成一線,即線密封,故密封應(yīng)力很高,更容易實現(xiàn)密封。閥瓣球體還可以使用硬質(zhì)合金或陶瓷材料,硬度達(dá)到40~60HRC,而且能耐很高的溫度,因此可以應(yīng)用于高溫截止閥。缺點是密封面線型接觸容易受沖蝕而損壞,所以閥座應(yīng)選擇耐沖蝕材料。球面密封的截止閥可適用于介質(zhì)中帶有微小固體顆粒的氣體或液體。其密封原理是當(dāng)介質(zhì)從閥瓣下方流入時,所施加的密封力必須等于或略大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)上的作用力之和。見下圖。
式中 QMZ——施加于密封面上的總作用力,N;
QMF——密封面上的密封力,N;
QMJ——密封面上的介質(zhì)作用力,N;
DMN——密封面內(nèi)徑,mm;
qMF——密封面必需比壓,MPa;
p——計算壓力,通常取公稱壓力,MPa。
當(dāng)介質(zhì)從閥瓣上方流入時,所施加的密封力必須等于或略大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)向下的作用力之差。
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