Uszczelnienie ma na celu zapobieganie wyciekom, zatem zasada uszczelniania zaworów opiera się na badaniu zapobiegania wyciekom.Istnieją dwa główne czynniki powodujące wycieki. Jeden jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na skuteczność uszczelnienia, to znaczy pomiędzy parą uszczelniającą jest szczelina, a drugim jest różnica ciśnień pomiędzy dwiema stronami pary uszczelniającej.Zasada uszczelniania zaworów jest również analizowana z czterech aspektów: uszczelnienie cieczowe, uszczelnienie gazowe, zasada uszczelnienia kanału wyciekowego i para uszczelniająca zawór.
1. Szczelność na ciecz
Uszczelnienie cieczy odbywa się poprzez lepkość cieczy i napięcie powierzchniowe.Kiedy nieszczelna rura jest wypełniona gazem, napięcie powierzchniowe może odepchnąć ciecz lub wprowadzić ją do rury.Tworzy to kąt styczny.Gdy kąt styczności jest mniejszy niż 90, ciecz zostanie wtryśnięta do rury i nastąpi wyciek.Wyciek występuje z powodu różnych właściwości medium.Eksperymenty z różnymi mediami dadzą różne wyniki w tych samych warunkach.Użyj wody, powietrza, nafty itp. .Wyciek występuje również, gdy kąt fazowy jest większy niż 90. Ponieważ ma to związek z tłuszczem lub warstwą wosku na metalowej powierzchni.Po rozpuszczeniu filmu na tych powierzchniach zmieniają się właściwości powierzchni metalu, a odpychająca ciecz zwilża powierzchnię i wycieka.W świetle powyższej sytuacji, zgodnie ze wzorem Siméona Denisa Poissona, można zmniejszyć średnicę rury i średnią lepkość, aby osiągnąć cel, jakim jest zapobieganie wyciekom lub zmniejszenie wycieków.
2. Szczelność gazowa
Według wzoru Siméona Denisa Poissona szczelność gazu jest związana z lepkością cząsteczek gazu i samego gazu.Wyciek jest odwrotnie proporcjonalny do długości rury i lepkości gazu oraz wprost proporcjonalny do średnicy rury i siły napędowej.Gdy średnica rury jest taka sama jak średni stopień swobody cząsteczek gazu, cząsteczki gazu będą przepływać do rury ze swobodnym ruchem termicznym.Dlatego też, gdy wykonujemy test szczelności zaworu, media muszą być uszczelnione wodą, aby pełniły rolę gazu, nie mogą odgrywać roli uszczelniającej.Nawet jeśli zmniejszymy średnicę rury poniżej cząsteczki gazu poprzez odkształcenie plastyczne, przepływu gazu nie uda się zatrzymać.Powodem jest to, że gaz może nadal przedostawać się przez metalowe ściany.Kiedy więc przeprowadzamy test gazu, musimy być bardziej rygorystyczni niż test cieczy.
3. Zasada uszczelniania przejścia przeciekowego
Uszczelnienie zaworu składa się z dwóch części: nierówności na powierzchni fali i nierówności odległości pomiędzy wierzchołkami.W warunkach niskiej sprężystej siły odkształcenia większości materiałów metalowych w naszym kraju, jeśli chcemy osiągnąć stan szczelny, musimy postawić wyższe wymagania dotyczące siły ściskającej materiałów metalowych, to znaczy siła ściskająca materiałów powinna przekraczać jego elastyczność.Dlatego w konstrukcji zaworu odpowiednia para uszczelniająca o pewnym stopniu twardości, w roli ciśnienia, spowoduje pewien stopień efektu uszczelnienia odkształcenia plastycznego.Jeśli powierzchnia uszczelniająca jest wykonana w całości z metalu, wówczas powierzchnia wybrzuszenia będzie najwcześniejsza, na początku wystarczy zastosować niewielkie obciążenie, co może spowodować nierówne odkształcenie plastyczne wybrzuszenia.Gdy powierzchnia styku zostanie powiększona, nierówności powierzchni staną się odkształceniem plastyczno-sprężystym.Występuje wówczas chropowatość obu powierzchni wgłębienia.Kiedy przyłożone zostanie obciążenie, które powoduje poważne odkształcenie plastyczne podłoża, a obie powierzchnie stykają się ze sobą, pozostałe ścieżki zamykają się wzdłuż linii ciągłej i w kierunku obwodowym.
4. Para uszczelniająca zawór
Para uszczelek zaworu to część gniazda i zamknięcia, która zamyka się w kontakcie ze sobą.Metalowa powierzchnia uszczelniająca podczas stosowania procesu, podatna na włączenie mediów, korozję mediów, cząstki zużycia, kawitację i erozję uszkodzeń.Podobnie jak cząstki ścierne.Jeśli cząstki zużycia będą mniejsze niż chropowatość powierzchni podczas docierania powierzchni uszczelniającej, dokładność powierzchni zostanie poprawiona i nie ulegnie uszkodzeniu.Wręcz przeciwnie, pogorszy to dokładność powierzchni.Dlatego przy wyborze cząstek zużywających się należy wziąć pod uwagę materiał, warunki pracy, smarowanie i korozję powierzchni uszczelniającej oraz inne czynniki.Wybierając uszczelki, jako cząstki zużywające się, powinniśmy wziąć pod uwagę działanie różnych czynników, aby spełniały funkcję szczelności.Dlatego należy wybierać materiały odporne na korozję, ścieranie i erozję.W przeciwnym razie brak któregokolwiek z wymagań znacznie zmniejszy skuteczność uszczelniania.
Czas publikacji: 28 lipca 2021 r