Уплотнение штока клапана: принципы, конструкции

 
система уплотнения стебля играет решающую роль впромышленный клапан performance, particularly during the opening and closing processes. Wear and tear on the stuffing box can lead to valve leakage. The design of the valve stem and its sealing structure directly affect the performance and service life of промышленный клапан, making it essential to impose strict requirements on the material and surface treatment. This article will delve into the principles of stem sealing, explore different types of packing seal structures, and examine their applications.

Importance of Stem Sealing

 
При ежедневной работе клапана штоковая часть контролирует поток жидкости посредством действий открытия и закрытия. Из-за частой работы и эрозионного характера рабочей жидкости стекол подвержен износу и коррозии. это особенно верно в наполнителе, где движение штока может привести к износу упаковки, создавая зазоры, которые приводят к утечке жидкости. в результате стебль должен обладать подходящей твердостью и эластичностью, а также отличной стойкостью к коррозии и износу, чтобы выдержать эрозию жидкости. Для дальнейшего повышения износостойкости на стебель обычно применяются поверхностные обработки, такие как хромирование или азотирование, что повышает его долговечность и коррозионную стойкость. это помогает предотвратить разрушение уплотнения, вызванное изгибом, коррозией или изменением поверхностного натяжения на стебле.

принцип работы уплотнения штока

 
Уплотнение стеблей-это многокомпонентная система, которая опирается на радиальное контактное давление между наполнителем и стеблей для достижения плотного уплотнения. система придает осевое давление на упаковку через болты или железу, которая затем радиально деформируется, чтобы плотно прикрепляться к поверхности штока, образуя уплотнение. из-за микрошероховатой поверхности стебля контакт между наполнителем и стеблем вызывает неровную смазку. В точках контакта наполнитель достигает состояния граничной смазки, а в бесконтактных областях небольшие масляные канавки образуют масляную пленку, которая уменьшает трение и усиливает герметичность.
Это состояние смазки имеет решающее значение для продления срока службы как штока, так и упаковки. Когда осевое давление сжимает наполнитель, его высокая пластичность вызывает радиальное остаточное напряжение, обеспечивая тесный контакт с поверхностью штока. Смазка попадает в границу между наполнителем и штоком при сжатии, образуя смазку, которая снижает трение и износ. Кроме того, эта лабиринтно-подобная уплотнительная структура, характеризующаяся нерегулярными точками контакта и зазорами, образует уплотнительный канал, который эффективно предотвращает утечку жидкости.

Pressure Distribution in Packing Seals

 
The pressure distribution within the packing seal directly impacts its sealing effectiveness. Radial pressure increases from the inside of the stuffing box outward, while average pressure gradually decreases. Typically, maximum compressive force occurs at two or three packing rings near the gland’s radial location. This distribution helps ensure effective radial sealing while reducing packing wear.

типы уплотнительных конструкций упаковки

 
Конструкции уплотнения упаковки штока клапана обычно делятся на три категории: внешнее сжатие, внутреннее сжатие и двустороннее сжатие. каждый тип обеспечивает различные характеристики герметизации и подходит для различных применений.

1. Структура уплотнения мягкой упаковки с внешним

 

 
В этой структуре на упаковку вблизи стороны среды придается большее радиальное контактное давление, что обеспечивает лучшее уплотнение. поскольку радиальное контактное давление соответствует направлению утечки жидкости, сохраняется хорошее герметичность, пока контактное давление превышает давление среды на каждом поперечном сечении. эта конструкция идеально подходит для клапанов высокого давления и обеспечивает такие преимущества, как меньшее требование сжатия, меньшее количество упаковочных колец, меньший рабочий крутящий момент и снижение износа между штоком и упаковочной. он превосходит в условиях высокого давления, где надежность и долговечность имеют первостепенное значение.

3. двусторонняя сжатие мягкой уплотнительной конструкции

 
эта структура использует железы на верхней и нижней сторонах стебля для сжатия наполнителя как внутри, так и внешним направлениями. по сравнению с односторонними структурами сжатия двустороннее сжатие создает более равномерное радиальное контактное давление вдоль осевой длины наполнителя, позволяя каждому кольцу наполнителя способствовать уплотнению. это образует расширенный и суженный канал утечки, обеспечивая стабильное уплотнение. Большое падение давления через концы канала облегчает формирование надежного уплотнения, в то время как более толстая масляная пленка в середине смазывает штоб, снижая износ и увеличивая срок службы клапана.

выбор правильной конструкции уплотнения упаковки

 
Выбор подходящей структуры уплотнения упаковки зависит от различных факторов, включая рабочее давление, тип жидкости и рабочую частоту. конструкции внешнего сжатия подходят для клапанов с мягким герметичным уплотнением среднего и низкого давления, их легче изготовить и обслуживать, хотя их герметичность относительно слабее. внутренние конструкции сжатия идеально подходят для клапанов высокого давления, обеспечивая отличное герметичность с минимальным износом. двунаправленные конструкции сжатия предпочитаются для применений, требующих высокой надежности герметизации и продленного срока службы, обеспечивая превосходные характеристики герметизации и смазки.

вывод о выводе

 
Конструкция уплотнения упаковки штока клапана оказывает прямое влияние на общие характеристики и срок службы клапана. выбрав подходящую структуру упаковки, оптимизируя обработку поверхности и обеспечивая правильную смазку, срок службы клапана может быть значительно продлен и риск утечки может быть минимизирован. в практических приложениях выбор правильной уплотнительной конструкции в соответствии с условиями эксплуатации значительно повысит надежность и безопасность клапана.