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双向压金属硬密封蝶阀密封力结构图分析

作者:Admin  发布时间:2016-03-18  浏览:

双向压金属硬密封蝶阀密封力结构图分析,随着中国南水北调工程的开展、长输管线的不断建设和发展,在工业环保、水处理、高层建筑、给排水管路改造当中,对蝶阀的密封性能也有了更高的要求,既要保证蝶阀在正向状态能够密封,也要保证其在反向状态能够密封,因此,双向压硬密封蝶阀得到了国内阀门行业的关注。该产品的设计新颖、性能良好、结构相对简单、容易制造且安装操作方便。

双向压金属硬密封蝶阀密封力结构图分析

偏心蝶阀密封力分析
 
1.密封力分析
图 1 偏心蝶阀结构示图
 
偏心蝶阀结构见图 1,主要由阀体、蝶板、阀杆和填料组成。图 1 中 L 为阀杆回转中心与阀体密封面的偏心距离(mm)。偏心蝶阀在介质正向流动实现密封功能时,阀杆扭矩在蝶板密封面施加的必需密封力为 FMF(N)。但由于介质力 FMJ(N)的作用,使密封面的实际密封力增大到 FMZZ,此时,密封面的实际密封力 FMZZ 为必需密封力 FMF和介质力 FMJ 之和,即:
 
FMZZ=FMF+FMJ (1)
 
其中:FMF=qMFA
式中,qMF 为为密封面必需密封比压,MPa;A 为密封面受压面积,mm2。
FMZZ 在密封面形成的密封比压由下式计算:
 
qz=FMZZ/A>qMF (2)
 
式中,qz 为密封面正向密封比压,MPa。
偏心蝶阀受反向介质力作用时,在同样的阀杆扭矩和介质力作用下,密封力为:
 
FMZF=FMF-FMJ (3)
 
式中,FMZF 为密封面的反向密封力,N。
FMZF 在密封面形成的密封比压由下式计算:
qF=FMZF/A 式中,qF 为密封面反向密封比压,MPa。
分析式(2)和式(4)可知,偏心蝶阀在正向介质力作用时,密封面的密封力 FMZZ 是阀杆作用力和正向介质力作用之和,介质正向流动容易实现密封。介质在反向流动时,由于介质力的作用,密封力减小,反向密封比压 qF 小于正向密封比压 qZ,且 qZ 必需密封力 FMF 是由阀杆施加在蝶板密封面上的作用力,正向密封时阀杆施加在蝶板密封面上的作用力是必需密封力。若使介质反向流动时能够保证密封,即 qF≥qMF,则:
 
FMZF=FMF+FMJ-FMJ=FMF (5)
 
 
由此可知,反向密封时阀杆施加在蝶板密封面上的作用力为必需密封力与介质力之和,反向密封时阀杆施加在蝶板密封面上的作用力大于正向密封时阀杆作用力。
 
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