阀门 > 资源 > 阀门应用 > 正文
资源

闸阀中部主动密封理论与结构

来源: 上海阀门 时间: 2012-06-07 点击: 3,085

1.引言

闸阀因其具有流体阻力小、介质流向不受限制、不扰流和启闭比较省力等优点,被广泛应用于石油、化工、冶金、制药、能源和城建等各个行业。随着技术的发展和人们环保意识的提高,逐渐发现了目前所用闸阀的很多需要改进的地方,而其中部密封结构上的不足,就是这诸多问题中的一个。

2.关于中部密封结构分析

目前所用闸阀,其中部密封结构及原理如图一所示:其阀杆(3)与填料(4)以及阀盖(2)之间的密封是靠旋紧螺帽(7)产生压紧力,通过填料压板(6)、填料压套(5)传递给填料,产生一定的密封比压,使阀杆与填料、阀盖间形成密封。阀体(1)与阀盖(2)组成了承压容器,这个容器的上端在阀杆与阀盖之问,形成了一个敞开点,也就是说,它是一个不全封闭的容器,当介质沿着阀杆与阀盖之间的间隙泄漏后,以强制的方法,用填料来堵住泄漏的介质而形成密封,我们称之为堵漏式强制性被动密封理论与结构,我们再做以下定性分析:

由于填料有一定的可压缩性,也就是说,在其变形过程中,要吸收一定的外力,从而导致如图二所示:填料的密封力是沿着阀杆轴线方向由外(阀盖方向)向内(阀体方向)递减的;而来自介质的泄漏力(图三)则恰恰与其相反:是由内(阀体方向)向外(阀盖方向)递减的,也就是说,介质泄漏力最大的位置正好是密封力最小的,填料的密封作用无法充分发挥,而要达到理想的密封要求,则需要加大所施加的压紧力,这个力大部分是无功的,反而却增大了阀杆与填料问的摩擦力,增大了它们之间的无益磨损,并加大了阀门开、关的操纵力矩使密封效果被很快破坏。显而易见,这种密封理论与结构均不尽合理。

经过详细的结构分析和理论研究,我们首创了闸阀中部采用自紧式随机性主动密封的理论,(以下简称中部密封理论)并据此设计了相应的结构。



3.方案提出

针对目前所使用闸阀中部密封理论存在的根本问题,我们研究出闸阀中部自紧式随机性主动密封理论,它的基本概念是:闸阀中部的密封动力来自介质的压力,并随其变化而主动调节,使作用在阀杆、填料和阀盖之间单位面积上的密封力和介质泄漏力沿阀杆轴向填料包容的任一横截面上都是一对方向相反、大小相等的矢量,从而在理论上保证了闸阀中部的零泄漏。

4.结构设计

将阀体、阀盖、填料和阀杆等零件组合成一个有机的整体,(图四)使闸阀壳体作为一个承受内压的容器,结构更加合理和科学。

为了确保闸阀中部在任何工况下的密封效果,除设置了主动密封结构外,还保留了被动密封机构,使闸阀的中部密封更加可靠。

5.结语

上述的密封理论和结构,经过几年来的多次实践证明:是科学、合理的且能确保闸阀安全、可靠、高寿命的运行。目前该项目的核心技术已被中华人民共和国授予发明专利权,专利名称是:高温高压阀杆主动密封机构和采用这种密封机构的闸阀,专利号是:ZL03145406.2。

阀门厂家-天沃,与您资料共享!

相关产品

go top