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可编辑课件 可编辑课件 阀门的密封原理 密封的功用是阻止渗漏 阀门关闭 时,应达到规定的密封要求(或渗漏量要求) 流量控制阀密封原理 一。造成渗漏的因素 密封副间存在着间隙 密封副两侧存在着压力差(或浓度差) 第一条是影响密封性能的最主要因素 密封的基本原理是通过不同的途径阻止物质渗漏 毛细孔原理 密封副周边单位长度上的渗漏量与毛细孔直径的四次方、流体的密度、密封副两侧间的压差的乘积成正比，与密封面的宽度成反比。 渗漏量的大小也与流体的性质有关。 理论上的探索目前沿未达到可以实际应用的程度，仅部分地反映了实际情况。 密封副两侧压差大到一定程度，造成一定比压，引起阀座弹塑性变形，填塞密封面微观不平度以阻止流体从密封面通过。当压差较小或阀座采用金属材料制成时，依靠压差不能达到完全密封，必须另外加一密封外力，以增大压紧比压。压紧比压所引起的密封副变形，应在材料的弹性极限范围内，并有不大的残余变形。 渗漏量公式 V=K(ΔP+Pk)D4/ηb V——是渗漏量 K——系数 ΔP——阀前与阀后的压力差 Pk——表面毛细管压头 D——毛细管直径 η——通过介质的粘度 b——密封面宽度 分析 为了达到密封性，V必须等于零 衡量密封副稳合度好坏的密封面间的残留空隙D在公式中以4次方出现，是一个决定性因素。采用橡胶和塑料等软密封材料时，就能够在力量不大的情况下产生表面变形，从而得到最小空隙。对于金属表面，要减小空隙，就要密封面精细加工，精度愈高，达到密封所需施加的力就愈小。 阀门的密封 借助流体压力、弹性元件作用力或预压缩产生密封力使密封副相互靠紧、接触、甚至嵌入，以减少或消除密封面之间的间隙而达到密封的接触型密封。 根据不同的使用场合，提出不同的密封要求 腐蚀性、有毒、易爆的流体，要求有严密的密封。一般用途的或通径较大的，可适当降低密封要求。 二。影响密封性能的因素 密封副的质量 密封面上的比压 流体的物理性质 密封副的结构和尺寸 材料及其处理状态 1。密封副的质量对密封的影响 粗糙度对密封性的影响较大。 当粗糙度高、比压小时，渗漏量增加。 比压大时，粗糙度对渗漏量的影响显著减少，因为密封面上的微观锯齿关尖峰补压平了。 软密封的粗糙度对密封的影响比金属对金属的刚性密封小的多。 接上页 只有当密封副之间的间隙小于流体分子直径时才能保证不渗漏。 间隙是多少才能不漏？3nm 经过精细研磨的金属表面，不平度也大于100nm，即比水分子直径要大30倍 依靠降低密封表面粗糙度的方法提高密封性，事实上是难以做到 密封副的质量影响阀门的使用寿命 2。密封面上的比压 比压——作用于密封面单位面积上的压力。 比压是由阀前与阀后的压力差及外加密封力所造成的。 比压的大小直接影响阀门的密封性、可靠性及使用寿命。 渗漏量与压力差的平方成正比，渗漏量的增长速度超过压力差的增长速度 3.流体的物理性质 (1)粘度的影响 (2)温度的影响 (3)亲水性的影响 (1)粘度的影响 其它条件相同时，流体的粘度越大，其渗透能力越小。 气体的粘度比液体的粘度小几十倍，故其渗透能力比液体强。但过饱和蒸汽容易保证密封 13927要求的渗漏量如右：表中数字是系数 级别 水介质 气介质 相差 C 0.03 3 100倍 D 0.1 30 300倍 （2）温度的影响 流体的渗透能力取决于引起粘度改变的温度 气体的粘度随温度的升高而增大，它与绝对温度的平方根成正比 液体的粘度则相么，随着温度的增加而急骤减小，它与绝对温度的三次方成反比 温度引起零件尺寸的改变，低温和高温流体的密封是复杂的，尤其是低温阀 （3）表面亲水性的影响 表面亲水性对渗漏的影响是毛细孔特性引起的。 表面有一层很薄的油膜时，破坏了接触面间的亲水性，并且堵塞了液体的通道，需要较大的压力差，才能使液体通过毛细孔。 油脂密封，可以提高密封性能和使用寿命。 4密封副的结构和尺寸 结构。密封副不是刚性的，在密封力的作用下，或温度变化，结构尺寸产生变化，密封性能降低。密封件具有一定的弹性变形，是改善密封性能的一种积极措施。 密封面宽度。宽度决定毛细孔的长度。长度增加，液体沿毛细孔运动路线成正比的增加，渗漏量成反比地减小。增中宽度有限度，因为接触面不会全部吻合而起作用，同时，宽度增加，要增加密封力。 5材料及其处理状态 为了造成相同的密封程度，使用较硬的材料（不锈钢）比使用较软的材料（黄铜）的必须比压值大。 金属性能的差异，通常小于其它因素的影响。 低压阀门，材料的影响不大。 比压大于400公斤时，表面光洁度影响减小，而材料性能影响增加 三。密封副必需比压 必需比压是为保证密封，密封面单位面积上所必需的最小压力。 以闸阀为例，由于流体压力（进出口压力差）或附加外力的作用，闸板与阀体密封面之间产生压紧力，密封面产生弹塑性变形