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三偏心金属密封蝶阀蝶板密封圈的结构分析与研究——班德阀门科技有限公司

2019-11-05 00:00:00 0
三偏心金属密封蝶阀蝶板密封圈的结构分析与研究 发布日期:2016年9月26日

蝶板是蝶阀系列的关键部件之一,其中蝶板主要起到介质流动和堵塞的作用。 密封对的形式决定了蝶板的结构。 蝶阀密封副可分为非金属(软)密封和金属(硬)密封。软密封蝶阀的蝶板结构大致可分为蝶板体

1 overview

蝶板是蝶阀的关键部件之一,蝶板在蝶阀中主要起到介质流动和堵塞的作用 密封对的形式决定了蝶板的结构。 蝶阀密封副可分为非金属(软)密封和金属(硬)密封。软密封蝶阀的蝶板结构大致可分为蝶板体(即带阀杆的固定件)、密封圈和压紧环。 本发明的金属密封蝶阀蝶板结构相对简单,蝶板是一个整体部分,密封面只需要覆盖耐磨耐腐蚀的材料。 根据带弹性槽的金属密封蝶阀和不带弹性槽的金属密封蝶阀的结构,利用有限元分析软件分别对金属密封蝶阀进行应力分析,得出弹性槽的结构形式对阀门密封性能的影响和结构的优化设计。

2结构分析

三偏心结构金属密封蝶阀的密封圈(无论是安装在阀座上还是蝶板上)都有一定的弹性,定位凸台与密封圈之间的小间隙会使弹性环轻微位移。 阀门关闭时,在关闭力的作用下,弹性密封圈会自动移动到力最均匀的位置,加上弹性密封圈的少量变形,使阀座处的密封圈受力均匀,达到最佳密封状态。

三偏心金属密封蝶阀使用中存在的问题

(1)由于多层软硬叠层密封圈固定在蝶板上,蝶板常开时,介质对其密封面形成正向冲刷,金属板夹层中的软密封带冲刷后直接影响密封性能。

(2)由于结构条件,三偏心金属密封蝶阀不适用于直径dn > 200 mm的阀门,因为蝶板整体结构较厚,流动阻力较大。

(3)根据三偏心阀结构的原理,当流道中的介质处于正常流动状态时,介质压力越高,密封和挤压就越紧密。 当流道中的介质向后流动时,当蝶板和阀座之间的实际密封比压小于必要的比压或阀杆随着介质压力的增加而变形时,密封开始泄漏。

在原有基础上更换多层密封圈,直接用金属加工。 为了保证密封圈仍然具有一定的弹性,选择了“U”形弹性凹槽结构。 根据不同的应用介质、压力和温度,可以选择合适的密封圈材料,密封面的性能也可以通过堆焊或表面处理等技术来控制。

3结论

弹性密封圈在介质力的作用下发生弹性变形,补偿了加工过程中的误差,增加了实际密封比压,显著提高了密封性能。 反向密封时,由于阀杆、蝶板轴孔和阀体轴孔间隙配合,密封面的实际比压会在介质力的作用下减小,弹性槽的变形会起到一定的补偿作用,从而实现双向互换管道的反向密封。 与多层软硬层压密封面相比,密封面对介质的正面冲洗基本不受影响。 本发明能有效防火,使用安全,使用寿命长。 小直径阀门可以采用整体蝶板的结构形式,即蝶板、密封圈及其压紧环为一体。 可应用于高温高压、双向互换或腐蚀性介质管道,应用范围明显提高

通过弹性槽结构的蝶板金属密封面与多层密封环的弹性变形对比,结果证明蝶板弹性槽对密封性能有一定的补偿作用,在耐腐蚀性、耐腐蚀性和流动阻力系数降低方面有明显的提高,从而提高了蝶阀的密封性能,使三偏心金属密封蝶阀的优势更加突出。

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