Kjernedefinisjon og forseglingsprinsipp
Kileporten er tettet med en mekanisk kile mellom kileskiven og ventilsetetetningen. Det er en typisk ensidig tvungen tetningsstruktur. Kjernedesignprinsippet er å utnytte de geometriske egenskapene til kileskiven (som kilevinkel, avsmalning, etc.) for å øke den ekstra tetningsbelastningen, for å oppnå pålitelig tetning under høyt og lavt trykk. Sammenlignet med den parallelle doble skivestrukturen, kan kileporten tettes med en enkelt--sidet kilekraft, med kompakt struktur og kontrollerbart driftsmoment.
Installasjonsmekanisme for kilesete
Mekanisk kileprinsipp
Kjernedesignprinsippet til kileport ligger i geometrien til kilevinkelen (typisk 5 grader -15 grader). Når portskiven er lukket, produserer kilevinkelen en vertikal nedadgående kraftkomponent, som tvinger portskive til nær kontakt med ventilsetetetningen. Jo mindre kilevinkelen er, desto sterkere er kilekraften, men denne må balanseres med driftsmoment. For eksempel gir en 5 graders kilevinkel et høyere tetningstrykkforhold, men krever større lukkemoment; en 15 graders kilevinkel er lettere å betjene, men har et relativt lavere tetningstrykkforhold. I følge tekniske dokumenter fra Tianjin Kaiweis Valve Manufacturing Co., Ltd., er kilevinkeldesignutvalget til selskapets produkter strengt kontrollert mellom 8 og -12 grader for å balansere tetningsytelse og driftseffektivitet.
2.Material Matching
- Hard forsegling (metall-til-metall): wolframkromkoboltoverlegg med en presisjonsslipende overflateruhet Mindre enn eller lik Ra0,4 mikron. Kasusstudie av Olam Valve Technology Co., Ltd. viser at Stellite HRC større enn eller lik 45 hardhet, 300% slitestyrke og egnet for høye temperatur- og trykkforhold (mindre enn eller lik 550 grader).
- Myk forsegling (metalto non-metall): PTFE/grafitt-komposittpakninger fylles med mikroporer ved elastisk deformasjon. PTFE flettet pakning har en kompresjonsgrad på 15%-25%, tilbakeslagshastighet større enn eller lik større enn eller lik 85%, gjeldende temperaturområde Mindre enn eller lik 200 grader. Grafittpakninger har en termisk ledningsevne på 80 W/ (m·K), en sterk termisk ekspansjonskompensasjonsevne, og er egnet for lave temperaturer eller syklusforhold.
Strukturen til veiledningen
For å sikre presis presis kileretning begrenser skiveføringsskinnen horisontal avbøyning av portskiven, og anti{0}vristammen forhindrer spindelrotasjon fra å føre til at tetningsoverflaten feiler. For eksempel har en viss type kileportventil en dobbel styrespordesign som holder horisontal avbøyning av portskiven på ± 0,05 mm, noe som reduserer risikoen for lekkasje sterkt.
Effekten av mediepress på forseglingsytelsen
Positiv forseglingsmekanisme
Det dielektriske trykket virker på den øvre overflaten av porten, og porten omdannes til en vertikal tetningskraft gjennom en kilestruktur. Eksperimentelle data indikerer at et middels trykk på 10 MPa kan gi et ekstra tetningstrykk på ca. 3-5 MPa, noe som resulterer i en "selvforsterkende" tetningseffekt. Gjennom den tekniske diskusjonen etableres en trykkkonverteringsmodell, som viser at under positive tetningsforhold er tetningstrykket lineært og positivt relatert til mediumtrykket. Begrensninger for omvendt forsegling
Trykkforholdet til innløpstetningen avhenger av kilekraft, og når det dielektriske trykket er invertert, er det lett å forårsake lekkasje. Fujian Detsen Valve Co., Ltd. testdata viser at lekkasjehastigheten for metalltetningens kileport kan nå 0,1 mm3/s i invertert tilstand, betydelig høyere enn 0,01 mm3/s i invertert tilstand.
Trykk-Balansert design
Dobbel tetningsendestruktur: lekkasjehastighet redusert til mindre enn 0,01 mm3/s gjennom selvbalansering av medietrykk. For eksempel har en viss type dobbel-forseglet frontkileventil en 90 % reduksjon i omvendt lekkasje ved 10 MPa sammenlignet med en enkelt-forseglet endestruktur.
Hjelpetetning for skivefjær: Skivefjærenhet gir en konstant forspenning (vanligvis 5-10 N/mm2) for å kompensere for trykksvingninger. Noen fjærassisterte tetningsventiler opprettholder en stabil lekkasjehastighet på mindre enn eller lik 0,005 mm3/s ved ± 2 MPa.
INNLEDNING Forskjeller i tetningsoverflater Prinsippet for forskjellige materialer
Hard forsegling av metall
Stellite-koboltbelegget er forseglet ved mekanisk deformasjon og sammenlåsing med mikro-konvekse overflater. Det gjeldende temperaturområdet er mindre enn eller lik 550 grader. Slitasjebestandighet er større enn eller lik 45 hardhet, korrosjonsbestandighet, egnet for damp, høytemperaturolje ogandre medier.
Ikke-metallisk myk forsegling
- PTFE flettet pakning: Kompresjonsforhold 15%-25%, rebound rate Større enn eller lik 85%, egnet for nøytrale medier som vann og luft (mindre enn eller lik 200 grader).
- Grafittpakning: Termisk ledningsevne 80 W/(m. K), høy termisk ekspansjonskompensasjon, egnet for kryogen flytende nitrogen (-196 grader ) eller varm oljerørledninger.
Kompositt tetningsstruktur
Adopter 304L + PTFE dobbelt-lags pakning: metalllag gir støtte, ikke-metalllag sikrer forsegling. Egnet for en kombinasjon av etsende medier og høye temperaturforhold. Grafitt-spiralviklet pakning i rustfritt stål: Lekkasjehastighet Mindre enn eller lik 1×10−4 Pa·m3/s (heliumtest) for mer krevende bruksområder som ultra-høytrykkshydrogenrørledninger. Kasusstudien til Changzhou Karls Fluid Control Equipment Co., Ltd. viser at komposittpakningen opprettholder null lekkasje ved et trykk på 15 MPa.
Applikasjonsscenarier og utvalgsanbefalinger
Høytrykksapplikasjoner-
Tungsten krom og koboltlegeringer foretrekkes for å dekke harde tetninger med et designtrykk på opptil 16 MPa. For eksempel har et kjernekraftverks hovedmatevannsrørledning, som bruker en 16 MPa-klassifisert kileventil, vært lekkasjefri i 10 år.
Kryoapplikasjoner
PTFE myke tetninger er egnet for flytende nitrogenrør som opererer ved -196 grader. Dens lineære ekspansjonskoeffisient (omtrent 10−4/grad) kompenserer for tetningsgap. Et kryogent lagringstankprosjekt bruker PTFE-forseglingsventiler for å opprettholde forseglingspålitelighet under sirkulasjon fra -196 grader til romtemperatur. Etsende medier
316L ventilhuset i rustfritt stål og Hastelloy C-276 tetningsoverflate som er motstandsdyktig mot klorionkorrosjon (konsentrasjon mindre enn eller lik 200 ppm). I følge modellvalghåndboken for termisk kraftverksutstyr har denne kombinasjonen en brukstid på mer enn 10 år i sjøvannsavsaltingssystemer.
Konklusjon:
Tetningsprinsippet for kileport oppnås ved mekanisk matching av kilemateriale og trykkbalanserende design. Ytelsesforskjeller kommer fra materialytelse og strukturell optimalisering. Når du velger kileportventil, bør arbeidstrykk, temperatur og dielektriske egenskaper tas i betraktning for å maksimere tetningspålitelighet og levetid.