阀门 > 资源 > 阀门应用 > 正文
资源

截止阀和节流阀密封面的设计与计算

来源: 上海阀门 时间: 2012-06-27 点击: 5,275

1.密封面尺寸的选取
截止阀和节流阀的密封面一般有平面密封和锥面密封两种,如图9-1和图9-2所示。

平面密封与锥面密封

阀座密封面内径,对于国标阀门应按GB/T 12224—2005中的附录A选取或按GB/T 12235—2007标准选取;对于美标阀门按美国机械工程师学会标准ASMEBl6·34—2004中的附录A选取;对于没有标准的铸铁截止阀或节流阀,可取与公称尺寸相同的尺寸。

阀座密封面的宽度bM与公称压力、公称尺寸和密封面材料有关,对平面密封,可根据公称尺寸参考表9-1选取,然后再验算密封面的工作比压。

表9-1 截止阀阀座密封面宽度的参考值
公称尺寸DN/mm ≤15 20~25 32~50 65~125 150~200 250~350 ≥450
密封面宽度bM/mm 1.5 2.5 3 4 5.5 7 10

阀瓣密封面的宽度bM,要根据阀门的结构确定,对阀瓣有导向的截止阀,阀瓣密封面的宽度取和阀座密封面宽度相同的尺寸;对阀瓣无导向的截止阀,阀瓣密封面宽度通常要比阀密封面宽度bM大2~6mm,这是因为要考虑结构和制造上的原因,阀瓣和阀座可能不在同一个轴线上。

阀瓣和阀座密封面的平均直径应该相等,这样便得出阀瓣密封面内径DMN=DMN-(bM-bM)。

节流阀密封面尺寸的选取与截止阀基本相同。

2.密封面上的总作用力和比压

(1)密封面上的总作用力(N)介质从阀瓣下方流人时:

FMZ=FMJ+FMF(9-1)

式中FMJ——密封面上介质静压力按式(9-2)计算;

FMF—— 介质密封力(N)对于平面密封(图9-1),按下式(9-3)计算;对于锥面密封(图9-2),按式(9-4)计算。

(9-2)

式中DMN——密封面内径(mm);

bM——阀座密封面宽度(mm);

p ——设计压力,取公称压力PN(MPa)。

FMF=π(DMN+bM)bMqMF(9-3)

式中qMF——密封必须比压(MPa);见表7-1,或按式(7-3)计算。

(9-4)

式中DMW——密封面外径(mm);

α——密封面锥半角(°);

fM——密封面摩擦系数,按表9-2选取。

表9-2 密封面摩擦系数fM
密封面材料 适用介质 摩擦系数fM
阀座 阀瓣 无润滑 有润滑
铸铁 铸铁 煤气 0.15 0.15~0.16
铸铁 聚四氟乙烯 煤气 0.08 0.10
Cr13 Cr13 0.15 0.10~0.12
Cr13 STL 蒸汽 0.20 0.15~0.18
STL STL 水、蒸汽、油品 0.16~0.18 0.12~0.15
MONEL MONEL 海水 0.20 0.18
18Cr8Ni 18Cr8Ni 腐蚀性介质 0.18 0.15
18Cr8NiMo 18Cr8NiMo 腐蚀性介质 0.18 0.15
19Cr29Ni 19Cr29Ni 腐蚀性介质 0.20 0.16~0.18

(2)密封面上的比压力(MPa)

(9-5)

判定:要保证:

qMF<q<[q](9-6)

式中 [q]——密封面材料的许用比压力(MPa),查表7-2。

go top