高溫球閥的密封特點(diǎn)主要是采用金屬密封副,其優(yōu)點(diǎn)是適用溫度范圍廣,各種金屬的熱膨脹系數(shù)相差不大,只要選用得當(dāng),可以達(dá)到基本一致,有利于協(xié)調(diào)溫差變形。缺點(diǎn)是材料硬度高,達(dá)到密封所必須的比壓高,即使采用預(yù)緊力達(dá)到密封,但因密封比壓大,閥座和球體之間的磨損也很大,而且由于金屬密封面摩擦系數(shù)較大,導(dǎo)致球閥的啟閉力矩較大。因此,高溫球閥大多采用彈性密封副,其性能可靠,彈性補(bǔ)償能力強(qiáng),適用溫度范圍廣,并對(duì)浮動(dòng)球球閥和固定球球閥都適用。
高溫球閥在預(yù)緊力和流體壓力的作用下,閥座與球體壓緊,使閥座密封面產(chǎn)生變形而達(dá)到密封。其密封效果取決于閥座在流體壓力和預(yù)緊力的作用下,能夠補(bǔ)償球體不圓度和微觀不平度的程度。因此,閥座與球體之間必須具有足夠大的密封比壓qb ,且應(yīng)滿足
qb < q <〔q〕
式中qb ———保證閥門密封的必須比壓,MPa
q———閥門工作時(shí)的實(shí)際比壓,MPa
〔q〕———閥座材料的許用比壓,MPa
2.2、結(jié)構(gòu)分析
(1)浮動(dòng)球球閥密封結(jié)構(gòu)
1所示硬密封高溫球閥由閥體、球體、閥桿、金屬閥座及閥座與閥體間的柔性石墨密封圈組成。兩個(gè)閥座以閥桿軸心為對(duì)稱中心嵌入閥體,閥座在閥體嵌入槽中滑動(dòng),閥座與閥體之間的密封靠柔性石墨密封圈來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于柔性石墨密封圈可壓縮變形,該結(jié)構(gòu)球閥在一定溫度范圍內(nèi)使用不會(huì)因球體受熱膨脹卡住不能動(dòng)作,此結(jié)構(gòu)硬密封球閥可用于溫度不超過(guò)343℃的工況。
1.閥體　2.球體　3.閥桿　4.密封圈　5.閥座
高溫球閥用金屬?gòu)椥匀ψ鏖y座密封圈,用來(lái)補(bǔ)償溫差、壓力和磨損等外界條件變化對(duì)球閥密封性能影響。該閥由閥體、球體、閥桿、金屬閥座、閥座與閥體間的柔性石墨密封圈、金屬?gòu)椥匀Α⒔饘購(gòu)椥匀�壓環(huán)及密封墊組成。兩個(gè)閥座一個(gè)為可在閥體嵌入槽中滑動(dòng)的金屬閥座,另一個(gè)為可變形的金屬?gòu)椥匀﹂y座。該結(jié)構(gòu)球閥在球體受熱膨脹時(shí)金屬?gòu)椥匀﹂y座可變形,使球體不致卡住不能動(dòng)作。
1.密封圈　2.閥座　3.閥體　4.球體　5.閥桿 6.壓環(huán)　7.金屬?gòu)椥匀Α?.密封墊
高溫球閥使用碟形彈簧加載密封副結(jié)構(gòu)。該閥由閥體、球體、閥桿、閥后閥座、閥后閥座密封圈、閥前閥座、閥前閥座密封圈、壓環(huán)及碟形彈簧等組成。閥前閥座、閥前閥座密封圈、壓環(huán)為一組件,碟形彈簧壓在組件上。球閥裝配后碟形彈簧受壓,它一方面為閥門密封提供初始力,另一方面壓縮閥座和閥體間的密封圈,使閥座和閥體間密封。該結(jié)構(gòu)球閥兩個(gè)閥座以閥桿軸心為對(duì)稱中心嵌入閥體,閥座可在閥體嵌入槽中滑動(dòng),在球體受熱膨脹時(shí)閥座組件滑動(dòng),碟形彈簧受壓變形,避免球體卡住不能動(dòng)作。
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