Principio di tenuta della valvola

Esistono molti tipi di valvole, ma la loro funzione di base è la stessa, ovvero collegare o interrompere il flusso dei fluidi. Pertanto, il problema della tenuta delle valvole diventa molto importante.

Per garantire che la valvola possa interrompere bene il flusso del fluido e prevenire perdite, è necessario assicurarsi che la guarnizione della valvola sia intatta. Le cause delle perdite della valvola possono essere molteplici, tra cui progettazione strutturale irragionevole, superfici di contatto di tenuta difettose, parti di fissaggio allentate, accoppiamento allentato tra il corpo della valvola e il coperchio della valvola, ecc. Tutti questi problemi possono portare a una tenuta inadeguata della valvola. Bene, creando così un problema di perdite. Perciò,tecnologia di tenuta delle valvoleè una tecnologia importante legata alle prestazioni e alla qualità delle valvole e richiede una ricerca sistematica e approfondita.

Dalla creazione delle valvole, anche la loro tecnologia di tenuta ha conosciuto un grande sviluppo. Finora, la tecnologia di tenuta delle valvole si riflette principalmente in due aspetti principali, ovvero la tenuta statica e la tenuta dinamica.

La cosiddetta tenuta statica si riferisce solitamente alla tenuta tra due superfici statiche. Il metodo di tenuta della tenuta statica utilizza principalmente guarnizioni.

Il cosiddetto sigillo dinamico si riferisce principalmente ala tenuta dello stelo della valvola, che impedisce la fuoriuscita del fluido nella valvola con il movimento dello stelo della valvola. Il metodo di tenuta principale della tenuta dinamica consiste nell'utilizzare un premistoppa.

1. Tenuta statica

La sigillatura statica si riferisce alla formazione di una tenuta tra due sezioni fisse e il metodo di sigillatura utilizza principalmente guarnizioni. Esistono molti tipi di rondelle. Le rondelle comunemente usate includono rondelle piatte, rondelle a forma di O, rondelle avvolte, rondelle a forma speciale, rondelle ondulate e rondelle avvolte. Ciascuna tipologia può essere ulteriormente suddivisa in base ai diversi materiali utilizzati.
①Rondella piatta. Le rondelle piatte sono rondelle piatte posizionate in piano tra due sezioni fisse. Generalmente in base ai materiali utilizzati si possono dividere in rondelle piane in plastica, rondelle piane in gomma, rondelle piane in metallo e rondelle piane in materiale composito. Ogni materiale ha la sua applicazione. allineare.
②O-ring. L'O-ring si riferisce a una guarnizione con una sezione trasversale a forma di O. Poiché la sua sezione trasversale è a forma di O, ha un certo effetto autoserrante, quindi l'effetto di tenuta è migliore di quello di una guarnizione piatta.
③Includere rondelle. Una guarnizione avvolta si riferisce a una guarnizione che avvolge un determinato materiale su un altro materiale. Tale guarnizione ha generalmente una buona elasticità e può migliorare l'effetto di tenuta. ④Rondelle a forma speciale. Per rondelle a forma speciale si intendono quelle guarnizioni con forme irregolari, comprese rondelle ovali, rondelle diamantate, rondelle a ingranaggi, rondelle a coda di rondine, ecc. Queste rondelle hanno generalmente un effetto autoserrante e sono utilizzate principalmente nelle valvole ad alta e media pressione .
⑤Rondella ondulata. Le guarnizioni ondulate sono guarnizioni che hanno solo forma ondulata. Queste guarnizioni sono solitamente composte da una combinazione di materiali metallici e materiali non metallici. Generalmente hanno le caratteristiche di una piccola forza di pressione e di un buon effetto sigillante.
⑥ Avvolgere la rondella. Le guarnizioni avvolte si riferiscono a guarnizioni formate avvolgendo strettamente insieme sottili strisce metalliche e strisce non metalliche. Questo tipo di guarnizione ha una buona elasticità e proprietà di tenuta. I materiali per la realizzazione delle guarnizioni comprendono principalmente tre categorie, ovvero materiali metallici, materiali non metallici e materiali compositi. In generale, i materiali metallici hanno un'elevata resistenza e una forte resistenza alla temperatura. I materiali metallici comunemente usati includono rame, alluminio, acciaio, ecc. Esistono molti tipi di materiali non metallici, inclusi prodotti in plastica, prodotti in gomma, prodotti in amianto, prodotti in canapa, ecc. Questi materiali non metallici sono ampiamente utilizzati e possono essere selezionati in base alle specifiche esigenze. Esistono poi numerose tipologie di materiali compositi, tra cui laminati, pannelli compositi, ecc., anch'essi selezionati in base alle specifiche esigenze. Generalmente vengono utilizzate principalmente rondelle ondulate e rondelle a spirale.

2. Tenuta dinamica

La tenuta dinamica si riferisce a una tenuta che impedisce la fuoriuscita del flusso medio nella valvola con il movimento dello stelo della valvola. Questo è un problema di tenuta durante il movimento relativo. Il metodo di sigillatura principale è il premistoppa. Esistono due tipi base di premistoppa: il tipo con premistoppa e il tipo con dado di compressione. Il tipo ghiandolare è attualmente la forma più comunemente utilizzata. In generale, in termini di forma della ghiandola, si può dividere in due tipi: tipo combinato e tipo integrale. Sebbene ogni forma sia diversa, fondamentalmente includono bulloni per la compressione. Il tipo con dado di compressione viene generalmente utilizzato per valvole più piccole. A causa delle dimensioni ridotte di questo tipo, la forza di compressione è limitata.
Nel premistoppa, poiché la baderna è a diretto contatto con lo stelo della valvola, la baderna deve avere una buona tenuta, un basso coefficiente di attrito, essere in grado di adattarsi alla pressione e alla temperatura del mezzo ed essere resistente alla corrosione. Attualmente, i riempitivi comunemente utilizzati includono O-ring in gomma, baderne intrecciate in politetrafluoroetilene, baderne in amianto e riempitivi per stampaggio di plastica. Ciascun riempitivo ha le proprie condizioni e la propria gamma applicabili e deve essere selezionato in base alle esigenze specifiche. La sigillatura serve a prevenire le perdite, quindi il principio della tenuta della valvola viene studiato anche dal punto di vista della prevenzione delle perdite. Ci sono due fattori principali che causano perdite. Uno è il fattore più importante che influenza le prestazioni di tenuta, ovvero lo spazio tra le coppie di tenuta, mentre l'altro è la differenza di pressione tra entrambi i lati della coppia di tenuta. Il principio di tenuta della valvola viene inoltre analizzato sotto quattro aspetti: tenuta del liquido, tenuta del gas, principio di tenuta del canale di perdita e coppia di tenuta della valvola.

Tenuta ai liquidi

Le proprietà sigillanti dei liquidi sono determinate dalla viscosità e dalla tensione superficiale del liquido. Quando il capillare di una valvola che perde è pieno di gas, la tensione superficiale può respingere il liquido o introdurre liquido nel capillare. Questo crea un angolo tangente. Quando l'angolo tangente è inferiore a 90°, il liquido verrà iniettato nel capillare e si verificheranno perdite. Le perdite si verificano a causa delle diverse proprietà dei media. Esperimenti che utilizzano mezzi diversi produrranno risultati diversi nelle stesse condizioni. È possibile utilizzare acqua, aria o cherosene, ecc. Quando l'angolo tangente è maggiore di 90°, si verificheranno anche delle perdite. Perché è correlato al film di grasso o cera sulla superficie metallica. Una volta che queste pellicole superficiali si sono sciolte, le proprietà della superficie metallica cambiano e il liquido originariamente respinto bagnerà la superficie e colerà. Alla luce della situazione di cui sopra, secondo la formula di Poisson, lo scopo di prevenire perdite o ridurre l'entità della perdita può essere raggiunto riducendo il diametro del capillare e aumentando la viscosità del mezzo.

Tenuta al gas

Secondo la formula di Poisson, la tenuta di un gas è correlata alla viscosità delle sue molecole e del gas. La perdita è inversamente proporzionale alla lunghezza del tubo capillare e alla viscosità del gas, e direttamente proporzionale al diametro del tubo capillare e alla forza motrice. Quando il diametro del tubo capillare è uguale al grado di libertà medio delle molecole di gas, le molecole di gas fluiranno nel tubo capillare con movimento termico libero. Pertanto, quando eseguiamo il test di tenuta della valvola, il mezzo deve essere acqua per ottenere l'effetto di tenuta e l'aria, cioè il gas, non può raggiungere l'effetto di tenuta.

Anche se riduciamo il diametro capillare al di sotto delle molecole di gas attraverso la deformazione plastica, non riusciremo comunque a fermare il flusso del gas. Il motivo è che i gas possono ancora diffondersi attraverso le pareti metalliche. Pertanto, quando eseguiamo test sui gas, dobbiamo essere più severi rispetto ai test sui liquidi.

Il principio di tenuta del canale di perdita

La guarnizione della valvola è composta da due parti: le irregolarità diffuse sulla superficie dell'onda e la rugosità dell'ondulazione nella distanza tra i picchi dell'onda. Nel caso in cui la maggior parte dei materiali metallici nel nostro Paese presentino una bassa deformazione elastica, se vogliamo raggiungere uno stato sigillato, dobbiamo aumentare i requisiti più elevati sulla forza di compressione del materiale metallico, ovvero la forza di compressione del materiale deve superare la sua elasticità. Pertanto, quando si progetta la valvola, la coppia di guarnizioni viene abbinata ad una certa differenza di durezza. Sotto l'azione della pressione, verrà prodotto un certo grado di effetto sigillante della deformazione plastica.

Se la superficie di tenuta è realizzata in materiale metallico, i punti sporgenti irregolari sulla superficie appariranno prima. All'inizio è possibile utilizzare solo un piccolo carico per provocare la deformazione plastica di questi punti sporgenti irregolari. Quando la superficie di contatto aumenta, la disuniformità superficiale diventa deformazione plastico-elastica. In questo momento, esisterà la rugosità su entrambi i lati nella rientranza. Quando è necessario applicare un carico che possa provocare gravi deformazioni plastiche del materiale sottostante, e rendere le due superfici a stretto contatto, questi restanti percorsi possono essere ravvicinati lungo la linea continua e in direzione circonferenziale.

Coppia guarnizioni valvola

La coppia di guarnizioni della valvola è la parte della sede della valvola e dell'elemento di chiusura che si chiude quando entrano in contatto tra loro. Durante l'uso, la superficie di tenuta metallica viene facilmente danneggiata da fluidi trascinati, corrosione dei fluidi, particelle di usura, cavitazione ed erosione. Come le particelle di usura. Se le particelle di usura sono più piccole della ruvidità della superficie, la precisione della superficie migliorerà anziché peggiorare quando la superficie di tenuta viene usurata. Al contrario, la precisione della superficie verrà deteriorata. Pertanto, quando si selezionano le particelle soggette ad usura, è necessario considerare in modo esaustivo fattori quali i materiali, le condizioni di lavoro, il potere lubrificante e la corrosione sulla superficie di tenuta.

Proprio come le particelle soggette a usura, quando selezioniamo le guarnizioni, dobbiamo considerare in modo completo vari fattori che influiscono sulle loro prestazioni per evitare perdite. Pertanto, è necessario scegliere materiali resistenti alla corrosione, ai graffi e all'erosione. Altrimenti, la mancanza di qualsiasi requisito ridurrà notevolmente le sue prestazioni di tenuta.