高溫閥門填料結構外漏分析
在高溫工況下,如選用石墨盤根密封結構,很容易出現外漏情況。經分析原因如下:
石墨盤根裝入填料函內,通過填料壓蓋上緊固螺栓松緊來施加對填料的軸向壓力。由于填料具有一定程度的可塑性,受軸向壓力后產生徑向壓力和微變形,內孔與閥桿緊密貼合,但是這種貼合上下不是均勻的。通過填料壓力分布和填料密封力分布可知,填料函中上部填料和下部填料受介質壓力是不均勻的。直接導致兩部分填料塑性變形不一致,容易出現填料與閥桿的局部密封過度或者密封不足,同時靠近壓蓋處受的徑向壓緊力大,所帶來的填料與閥桿的摩擦力也大,在此處閥桿和填料容易出現磨損。
在高溫情況下,溫度越高,石墨盤根膨脹越大,摩擦力也隨之加大,高溫所帶來的散熱不及時,加速了閥桿和填料的磨損率,這也是高溫閥門填料容易出現外漏的主要原因。
填料密封中的“迷宮效應”所指的閥桿的表面平整程度無法達到微觀水平,溫閥門,閥桿和填料間的微小間隙這是客觀存在的,無法消除,金華高溫閥門,如果從這方面進行填料密封設計,往往效果不是很理想,而這是造成多空間泄漏或動力泄漏的基本條件。密封介質通過填料和閥桿泄漏機理有很多形式:腐蝕間隙泄漏機制、多孔泄漏機制、動力泄漏機制等。本文對于高溫工況下的閥門填料密封結構的改進設計是基于上述多種泄漏機制,提出切實可行的改進方案。
高溫閥門填料結構的改進設計
高溫工況下的閥門填料出現外漏的情況,高溫填料一般選擇膨脹石墨盤根為主。膨脹石墨填料的自潤滑性和膨脹性好、回彈系數高,但缺點是易碎、抗剪切力差,一般安裝在填料函的中間部分,防止膨脹石墨填料受到填料壓蓋和底部壓墊的擠壓而損壞;增強型石墨盤根因含有鎳絲等,結實抗擠壓,耐高溫閥門,故可以安裝在頂部和底部。
雖然利用膨脹石墨和增強型石墨盤組合解決部分高溫下填料外漏的情況。但是對于閥門動作比較頻繁的工況,石墨盤根磨損率比較高,使用一段時間后需要人工緊填料函上的緊固螺栓,對于人工和---都帶來了比較大的問題。