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设计高可靠性的密封结构原则与要求

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:密封结构的基本要求1)在所要求的工作条件下保证密封可靠。密封结构的设计原则1)安全阀的密封性能在很大程度上取决于本身结构设计以及制造和装配的精度。9)对于高温介质工况的密封结构设计中,要充分考虑热变形现象。为了达到密封的目的,应该选择堆焊热膨胀系数较小的材料。在这种密封型式中弹性密封面结构较薄,受热均匀,故而热变形亦较均匀。

设计高可靠性的密封结构原则与要求

(1)密封结构的基本要求

1)在所要求的工作条件下保证密封可靠。

2)加工、研磨和装配的工艺性能好。

3)便于维护和修理。

(2)密封结构的设计原则

1)安全阀的密封性能在很大程度上取决于本身结构设计以及制造和装配的精度。由于阀体出口的结构是不对称的,在受到阀瓣下方的介质加热时容易发生热变形。阀体紧固在压力容器上时也容易引起机械变形。当阀座同阀体做成一体时,这两项变形直接传递给阀座密封面,引起密封面的变形。为了避免阀体变形,铸件应进行时效处理。

小口径安全阀的密封较为困难,要求十分精确地装配,否则就不易达到密封。此外,就开启和关闭时的灵活性来说也是不利的。安全阀口径越大,克服阀瓣开启时的摩擦所需要的力与压紧阀瓣的力之比就越小,因而影响较小。

2)具有可拆卸的喷嘴型阀座的安全阀结构,能防止阀体的变形(无论是阀体结构不对称引起的热变形还是安装引起的机械变形)传递给阀座。阀座的结构又是对称的,它不会因膨胀而引起密封面的变形。

3)当采用不同硬度的金属材料作为密封面时,为了避免密封面上形成沟槽压痕和遭受损伤,必须使较硬材料密封面的宽度大于较软材料的密封面宽度。(www.xing528.com)

4)对于平面型的密封结构,其密封面宽度应窄些,以保证密封比压较高而有利于密封。这也有利于减小开启压力的偏差。宽的密封面比起窄的密封面来,开启压力对于计算值的偏差可能更大。

5)为了避免阀杆偏心地压在阀瓣上,阀杆与阀瓣间的连接应当通过一个淬火钢球或将阀杆端部加工成球形并淬火处理来实现,阀瓣与阀座接触的端部应具有淬火钢制的碗形衬垫。这种结构保证了阀杆能较好地对准阀瓣中心而不受弹簧偏斜的影响,同时防止了运动零件之间的卡阻。

6)设计安全阀时,应尽可能地使阀瓣承受弹簧力的着力点低于密封平面,这样不至于产生影响密封的侧向力矩,否则弹簧力在密封面四周的分布可能不均匀,从而在密封比压力较小的部位密封性可能招致破坏。

7)阀瓣导向部分的长度应不小于直径的80%,否则在安全阀开启和关闭时可能发生偏斜和卡阻,致使安全阀关闭后可能不密封。为了避免阀瓣在导向套中卡住,可对阀瓣和导向套的表面进行硬化处理。

8)在带有喷嘴形阀座的全启式安全阀中,阀瓣开启时间隙处的流动是平行于密封面的,密封面的侵蚀将小于微启式安全阀。

9)对于高温介质工况的密封结构设计中,要充分考虑热变形现象。在高压和高温介质的情况下,达到密封更加困难。为了达到密封的目的,应该选择堆焊热膨胀系数较小的材料。为了克服在蒸汽中工作时密封面的热变形,采用如图4⁃5和图4⁃6所示的弹性密封面结构。在这种密封型式中弹性密封面结构较薄,受热均匀,故而热变形亦较均匀。

10)安全阀的制造工艺必须保证阀座和阀瓣之间严格同轴以及密封面之间严格平行。

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