Princip brtvljenja ventila

Postoji mnogo vrsta ventila, ali njihova osnovna funkcija je ista, a to je spajanje ili prekidanje protoka medija. Stoga problem brtvljenja ventila postaje vrlo istaknut.

Kako bi se osiguralo da ventil može dobro prekinuti protok medija i spriječiti curenje, potrebno je osigurati da je brtva ventila netaknuta. Postoji mnogo razloga za curenje ventila, uključujući nerazuman strukturni dizajn, neispravne kontaktne površine za brtvljenje, labave dijelove za pričvršćivanje, labavo prianjanje između tijela ventila i poklopca ventila, itd. Svi ovi problemi mogu dovesti do nepravilnog brtvljenja ventila. Pa, stvarajući tako problem curenja. Stoga,tehnologija brtvljenja ventilaje važna tehnologija povezana s performansama i kvalitetom ventila, te zahtijeva sustavno i dubinsko istraživanje.

Od nastanka ventila, njihova tehnologija brtvljenja također je doživjela veliki razvoj. Do sada se tehnologija brtvljenja ventila uglavnom ogleda u dva glavna aspekta, odnosno statičko brtvljenje i dinamičko brtvljenje.

Takozvano statičko brtvljenje obično se odnosi na brtvljenje između dvije statične površine. Metoda brtvljenja statičkog brtvljenja uglavnom koristi brtve.

Takozvani dinamički pečat se uglavnom odnosi nabrtvljenje stabla ventila, koji sprječava istjecanje medija u ventilu s kretanjem stabla ventila. Glavna metoda brtvljenja dinamičke brtve je korištenje brtvene kutije.

1. Statička brtva

Statičko brtvljenje odnosi se na stvaranje brtve između dva nepomična dijela, a metoda brtvljenja uglavnom koristi brtve. Postoji mnogo vrsta podložaka. Uobičajeno korištene podloške uključuju ravne podloške, podloške u obliku slova O, omotane podloške, podloške posebnog oblika, valovite podloške i namotane podloške. Svaka se vrsta može dalje podijeliti prema različitim materijalima koji se koriste.
①Ravna podloška. Ravne podloške su plosnate podloške koje se ravno postavljaju između dva nepomična dijela. Općenito, prema korištenim materijalima, mogu se podijeliti na plastične ravne podloške, gumene ravne podloške, metalne ravne podloške i kompozitne ravne podloške. Svaki materijal ima svoju primjenu. domet.
②O-prsten. O-prsten se odnosi na brtvu s poprečnim presjekom u obliku slova O. Budući da je njegov poprečni presjek u obliku slova O, ima određeni učinak samozatezanja, tako da je učinak brtvljenja bolji nego kod ravne brtve.
③Uključite podloške. Omotana brtva odnosi se na brtvu koja omotava određeni materijal na drugi materijal. Takva brtva općenito ima dobru elastičnost i može poboljšati učinak brtvljenja. ④Podloške posebnog oblika. Podloške posebnog oblika odnose se na one brtve nepravilnog oblika, uključujući ovalne podloške, dijamantne podloške, podloške tipa zupčanika, podloške tipa lastinog repa itd. Ove podloške općenito imaju učinak samozatezanja i uglavnom se koriste u visokotlačnim i srednjetlačnim ventilima .
⑤Valovito pranje. Valovite brtve su brtve koje imaju samo valoviti oblik. Ove brtve obično se sastoje od kombinacije metalnih i nemetalnih materijala. Općenito imaju karakteristike male sile pritiska i dobrog učinka brtvljenja.
⑥ Omotajte perilicu. Zamotane brtve odnose se na brtve napravljene tijesnim omotavanjem tankih metalnih traka i nemetalnih traka. Ova vrsta brtve ima dobru elastičnost i svojstva brtvljenja. Materijali za izradu brtvila uglavnom uključuju tri kategorije, naime metalne materijale, nemetalne materijale i kompozitne materijale. Općenito govoreći, metalni materijali imaju visoku čvrstoću i jaku temperaturnu otpornost. Najčešće korišteni metalni materijali uključuju bakar, aluminij, čelik itd. Postoje mnoge vrste nemetalnih materijala, uključujući plastične proizvode, proizvode od gume, azbestne proizvode, proizvode od konoplje itd. Ovi nemetalni materijali naširoko se koriste i mogu se odabrati prema specifičnim potrebama. Postoje i mnoge vrste kompozitnih materijala, uključujući laminate, kompozitne ploče itd., koji se također biraju prema specifičnim potrebama. Općenito se uglavnom koriste valovite podloške i spiralno namotane podloške.

2. Dinamička brtva

Dinamička brtva se odnosi na brtvu koja sprječava curenje protoka medija u ventilu s pomicanjem stabla ventila. Ovo je problem brtvljenja tijekom relativnog kretanja. Glavna metoda brtvljenja je brtvena kutija. Postoje dvije osnovne vrste brtvenih kutija: tip brtvenice i tip stezne matice. Tip žlijezde trenutno je najčešće korišten oblik. Općenito govoreći, s obzirom na oblik žlijezde, može se podijeliti na dva tipa: kombinirani tip i integralni tip. Iako je svaki oblik drugačiji, oni u osnovi uključuju vijke za kompresiju. Tip kompresijske matice općenito se koristi za manje ventile. Zbog male veličine ovog tipa, sila kompresije je ograničena.
U kutiji za brtvljenje, budući da je brtvilo u izravnom kontaktu sa stablom ventila, brtvilo mora imati dobro brtvljenje, mali koeficijent trenja, biti u stanju prilagoditi se tlaku i temperaturi medija i biti otporno na koroziju. Trenutno se najčešće korištena punila uključuju gumene O-prstenove, politetrafluoretilenske pletenice, azbestne brtve i plastična punila za kalupljenje. Svako punilo ima svoje primjenjive uvjete i raspon, te ga treba odabrati prema specifičnim potrebama. Brtvljenje služi za sprječavanje curenja, pa se princip brtvljenja ventila također proučava iz perspektive sprječavanja curenja. Dva su glavna čimbenika koji uzrokuju curenje. Jedan je najvažniji čimbenik koji utječe na učinkovitost brtvljenja, to jest razmak između brtvenih parova, a drugi je razlika tlaka između obje strane brtvenog para. Načelo brtvljenja ventila također se analizira s četiri aspekta: brtvljenje tekućine, brtvljenje plina, princip brtvljenja kanala curenja i brtveni par ventila.

Nepropusnost tekućine

Svojstva brtvljenja tekućina određena su viskoznošću i površinskom napetosti tekućine. Kada je kapilara ventila koji curi ispunjena plinom, površinska napetost može odbiti tekućinu ili unijeti tekućinu u kapilaru. Ovo stvara tangentni kut. Kada je kut tangente manji od 90°, tekućina će se ubrizgati u kapilaru i doći će do curenja. Do curenja dolazi zbog različitih svojstava medija. Eksperimenti koji koriste različite medije dat će različite rezultate pod istim uvjetima. Možete koristiti vodu, zrak ili kerozin, itd. Kada je kut tangente veći od 90°, također će doći do curenja. Budući da je povezan s masnim ili voštanim filmom na metalnoj površini. Nakon što se ti površinski filmovi otope, mijenjaju se svojstva metalne površine, a izvorno odbijena tekućina namočit će površinu i iscuriti. S obzirom na gornju situaciju, prema Poissonovoj formuli, svrha sprječavanja istjecanja ili smanjenja količine istjecanja može se postići smanjenjem promjera kapilare i povećanjem viskoznosti medija.

Nepropusnost plina

Prema Poissonovoj formuli, nepropusnost plina povezana je s viskoznošću molekula plina i plina. Propuštanje je obrnuto proporcionalno duljini kapilarne cijevi i viskoznosti plina, a izravno proporcionalno promjeru kapilarne cijevi i pogonskoj sili. Kada je promjer kapilarne cijevi jednak prosječnom stupnju slobode molekula plina, molekule plina će teći u kapilarnu cijev slobodnim toplinskim gibanjem. Dakle, kada radimo ispitivanje brtvljenja ventila, medij mora biti voda da bi se postigao učinak brtvljenja, a zrak, odnosno plin, ne može postići učinak brtvljenja.

Čak i ako plastičnom deformacijom smanjimo promjer kapilare ispod molekula plina, još uvijek ne možemo zaustaviti protok plina. Razlog je taj što plinovi još uvijek mogu difundirati kroz metalne stijenke. Stoga, kada provodimo ispitivanja plina, moramo biti stroži od ispitivanja tekućina.

Princip brtvljenja kanala curenja

Brtva ventila sastoji se od dva dijela: neravnine raširene na površini vala i hrapavosti valovitosti u udaljenosti između vrhova vala. U slučaju da većina metalnih materijala u našoj zemlji ima nisku elastičnu deformaciju, ako želimo postići zabrtvljeno stanje, trebamo podići veće zahtjeve na tlačnu silu metalnog materijala, odnosno na tlačnu silu materijala. mora premašiti njegovu elastičnost. Stoga se pri projektiranju ventila brtveni par usklađuje s određenom razlikom tvrdoće. Pod djelovanjem pritiska proizvest će se određeni stupanj brtvenog učinka plastične deformacije.

Ako je površina za brtvljenje izrađena od metalnih materijala, tada će se najranije pojaviti neravne izbočene točke na površini. U početku se samo malim opterećenjem može izazvati plastična deformacija ovih neravnih izbočenih točaka. Kada se dodirna površina poveća, površinska neravnina postaje plastično-elastična deformacija. Tada će postojati hrapavost s obje strane udubljenja. Kada je potrebno primijeniti opterećenje koje može uzrokovati ozbiljnu plastičnu deformaciju temeljnog materijala i učiniti dvije površine u bliskom kontaktu, ove preostale staze mogu se zbližiti duž kontinuirane linije i obodnog smjera.

Par brtve ventila

Brtveni par ventila dio je sjedišta ventila i elementa za zatvaranje koji se zatvaraju kada dođu u dodir jedan s drugim. Tijekom uporabe, metalna brtvena površina lako se ošteti uvučenim medijem, korozijom medija, česticama trošenja, kavitacijom i erozijom. Kao što su čestice trošenja. Ako su čestice trošenja manje od hrapavosti površine, točnost površine će se poboljšati, a ne pogoršati kada se površina za brtvljenje istroši. Naprotiv, točnost površine će se pogoršati. Stoga se pri odabiru čestica trošenja moraju sveobuhvatno razmotriti čimbenici kao što su njihovi materijali, radni uvjeti, sposobnost podmazivanja i korozija na brtvenoj površini.

Baš kao i čestice trošenja, kada biramo brtve, moramo sveobuhvatno razmotriti različite čimbenike koji utječu na njihovu izvedbu kako bismo spriječili curenje. Stoga je potrebno odabrati materijale koji su otporni na koroziju, ogrebotine i eroziju. U suprotnom, nepostojanje ikakvih zahtjeva uvelike će smanjiti njegovu učinkovitost brtvljenja.