閥門(mén)的密封性能是評(píng)定閥門(mén)質(zhì)量性能的一個(gè)重要指標(biāo)。現(xiàn)在大部分的調(diào)節(jié)閥或者通用閥門(mén)閥桿和填料密封為接觸式密封,因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配及更換方便、成本低廉而被廣泛采用。
閥門(mén)中閥桿和填料處的泄漏又是常見(jiàn)的現(xiàn)象。填料之所以能起到密封的作用,其原理現(xiàn)在主要存在兩大密封觀點(diǎn),分別是“軸承效應(yīng)”和“迷宮效應(yīng)”。
填料的“軸承效應(yīng)”是指在盤(pán)根填料和閥桿之間,擠壓填料以及在外部的潤(rùn)滑劑作用下,因?yàn)閺埩υ陂y桿的接觸面形成一層液膜,使填料和閥桿形成類(lèi)似于滑動(dòng)軸承的關(guān)系,這樣填料和閥桿就不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度摩擦而出現(xiàn)磨損,同時(shí)因?yàn)橐耗ご嬖冢盍虾烷y桿時(shí)刻處于密封狀態(tài)。閥芯采用針形,靠錐面密封,一般閥芯錐角為59°,閥座錐角為60°。
高溫低壓型,采用補(bǔ)償性圈形彈簧和組合式石墨盤(pán)根相結(jié)合。
工況壓力不高故取消填料隔套,填料函底部加入補(bǔ)償性圈形彈簧,安裝時(shí)需緊固螺栓預(yù)加一定的預(yù)緊力。即使石墨填料和閥桿出現(xiàn)摩擦性磨損,圈形彈簧能即時(shí)作出相應(yīng)的補(bǔ)償性調(diào)節(jié),保證閥門(mén)發(fā)生外漏情況。
高溫高壓型,這是一種先進(jìn)的填料系統(tǒng),采用碟形彈簧和圈形彈簧外置雙補(bǔ)償結(jié)構(gòu),能夠避免溫度過(guò)高使彈簧失效的優(yōu)點(diǎn),尤其在高溫、高壓情況下極端工況下,某處補(bǔ)償點(diǎn)失效,另一組補(bǔ)償依然有效,兩者不干涉,單獨(dú)補(bǔ)償?shù)瑫r(shí)對(duì)填料起作用。碟形彈簧的封閉性也有利于在惡劣戶外條件下使用,兩處補(bǔ)償點(diǎn)的外置結(jié)構(gòu)也有利于更換,無(wú)需拆卸整個(gè)填料函,大大提效率以及方便操作。楔形閥的閥芯為一斜面切割圓柱閥芯而形成,該種形狀從力學(xué)角度分析,相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)支梁,由于其閥瓣下端緊貼閥座,這樣閥瓣的振動(dòng)很小或很難發(fā)生振動(dòng),因而與錐形閥相比,楔形閥在操作過(guò)程種的穩(wěn)定性更好。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期用戶跟蹤,此類(lèi)型填料結(jié)構(gòu)對(duì)于高溫、高壓下的閥桿密封防止防止外漏效果明顯,使用壽命長(zhǎng)。
熔鹽具有廣泛使用溫區(qū)、蒸汽壓低、粘度低、熱穩(wěn)定性好和環(huán)保無(wú)污染等良好性能,其作為傳熱和蓄熱工質(zhì)已被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能光熱發(fā)電和余熱儲(chǔ)存等領(lǐng)域。目前,國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能光熱電站常用的熔鹽工質(zhì)主要有二元鹽Solar Salt、三元鹽Hitec和Hitec XL,這三種熔鹽工質(zhì)的上限溫度均在500°C以上,且它們的凝固點(diǎn)也比較高,Solar Salt.Hitec和Hitec XL的凝固點(diǎn)分別為220°C、142°C和120°C。密封問(wèn)題歷來(lái)是機(jī)械加工行業(yè)很難解決的問(wèn)題,為提高閥門(mén)的制造精度,保證閥門(mén)密封效果,經(jīng)過(guò)理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐,歸納出以下幾點(diǎn)改進(jìn)措施。因此,用于熔鹽管道的閥門(mén)需要具備耐高溫和伴熱防凝這兩種功能。
在管道上主要起切斷和節(jié)流作用。由于高壓技術(shù)的廣泛使用,超高壓系統(tǒng)中的超高壓閥門(mén)性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性、安全性、工作效率和使用壽命。在那些須頻繁增壓卸壓的系統(tǒng)中,顯得尤為重要。超高壓閥門(mén)的主要失效原因?yàn)椋瑲馕g和沖蝕磨損,而影響氣蝕和沖蝕的因素很多,主要有材料的力學(xué)性能、流體力學(xué)因素和環(huán)境影響。高壓閥門(mén)已被廣泛應(yīng)用于超硬材料制造、化學(xué)工業(yè)、石油化工、加工技術(shù)、等靜壓處理、超高靜壓擠壓、粉末冶金、金屬成形以及地球物理、地質(zhì)理學(xué)研究等領(lǐng)域。要提高閥門(mén)抗氣蝕和沖蝕磨損的能力,可以采用許多方法。