软阀座密封的介绍

    使用有弹性的密封材料及小的执行机构推力来获得气泡严密级密封,压缩润座密封应力使材料弹性变形而挤进相应的金属零件的粗糙表面,以阻塞全部的泄漏通路。材料的渗透性对流体来说是少量泄漏的根源。
    材料太软,或在荷载下出现冷变形(蠕变),可以加填料如玻璃纤维使其变硬。如用来做成薄片,仍能满足使用的要求,可以消除冷变形或永久变形。
    密封必须仔细固定,防止由于压差的作用而破裂和漏气。几种软阀座固定方法的设计说明于图1-1中。软阀座粘结到金属零件上是一种办法,但不能完全解决问题,因受到热冲击时粘结会破裂和失效。足够大的压降将破坏粘结材料。


图1-1(a) 尼龙密封环夹在阀芯上

图1-1(b) 在套筒向平衡式阀门中聚四氟乙烯密封垫

图1-1(c) 分离式阀体阀门的阀座弹性材料密封垫

图1-1(d) 轻轻地箍住的O形环,用于低压降,安装
在双座V形口阀芯上

图1-1(e)O形环在燕尾槽中,用于高压降。通气孔
在O形环释放压力,O形环夹在槽中,作为阀
座密封面打开。孔小到足以防止把密封挤出

图1-1(f)软阀座结构,用于锅炉给水泵循环管线上,
防气蚀低噪音阀,处理流体达475°F及6000
磅/英寸2(414bar)表压的入口压力

    软密封的第二个优点是密封在压紧以后,不压它又膨胀起来,当压降荷载增大时随着阀座变形。要做到这一点,密封材料应当在荷载消除后具有迅速恢复的能力,仅在弹性材料仍保持弹性的温度范围内才有这种作用。
    硬的材料如尼龙,其薄片仔细地箍住密封面,能够处理几百公斤的压力降,聚四氟乙烯材料是很耐磨的。
    流体带有杂质或固体物料,在关闭接台面时往往把它夹在里面,在这种情况下,通常采用软密封。材料的硬度约为60D,一个突出的小球形密封面能够密封住O.O1英寸的颗粒,达到气泡严密级,压力降可达1500磅/英寸2(103bar)。
    比较软的密封,其耐磨蚀性能更好,但不能太软,软到不被压降力损坏的程度为止。
    大容积,高压排放系统,需考虑到压力降的强度需要适当地试验弹性材料的密封和固定方法。在高荷载下,往往导致弹性体相当于一种流体,并可能出现挤出,除非荷载被限制住或使用金属对金属限位。有些设计让软密封做为第一密封,接着用金属对金属关闭件作为第二密封,以防软密封破裂。
    选用软阀座应考虑的材料性质是:
    1)流体兼容性,包括膨胀、硬度损失,渗透性、降解:
    2)硬度;
    3)永久变形;
    4)荷载消除后的恢复程度;
    5)拉伸和压缩强度;
    6)破裂前的变形;
    7)弹性模量。
    在阀门密封方面,很少有有关荷载和应变在实际的工作条件下的物理性质的报道。目前还没有替代的办法来证明材抖、密封结构和接合面的设计是否适用。