簡介
動密封(dynamic seal),主要是指閥桿密封。不讓閥內介質隨閥桿運動而泄漏,是閥門動密封的中心課題。
密封材料要求
密封材料應滿足密封功能的要求。由於被密封的介質不同,以及設備的工作條件不同,要求密封材料具有不同的適用性。對密封材料的要求是:①材料緻密性好,不易泄漏介質;②有適當的機械強度和硬度;③壓縮性和回彈性好,永久性變形小;④高溫下不軟化、不分解,低溫下不硬化、不脆裂;⑤抗腐蝕性能好,在酸、鹼、油等介質中能長期工作,其體積一硬度變化小,且不粘附在金屬表面上;⑥摩擦係數小,耐磨性好;⑦具有與密封面貼全的柔軟性;⑧耐老化性好,經久耐用;⑨加工製造方便,價格便宜,取材容易。顯然,任何一種材料要完全滿足上述要求是不可能的,但具有優異密封性能的材料能夠滿足上述大部分要求。
原理
填料函形式
閥門動密封,以填料函為主。填料函的基本形式是:
(1) 壓蓋式
這是用得最多的形式。同一形式又能許多細節區別。例如,從壓緊螺栓來說,可分T形螺栓(用於壓力≤16公斤/平方厘米的低壓閥門)、雙頭螺栓和活節螺栓等。從壓蓋來說,可分整體式和組合式。
(2) 壓緊螺母式
這種形式,外形尺寸小,但壓緊力受限制,只使用於小閥門。
填料
填料函內,以填料與閥桿直接接觸並充滿填料函,阻止介質外漏。對填料有以下要求:
(1) 密封性好;(2) 耐腐蝕;(3) 摩擦係數小;(4) 適應介質溫度和壓力。
常用填料有:(1) 石棉盤根:石棉盤根,耐溫和耐腐蝕性能都很好,但單獨使用時,密封效果不佳,所以總是浸漬或附加其他材料。油浸石棉盤根:它的基本結構形式有兩種,一種是扭制,另一種是編結。又可分圓形和方形。(2)
聚四氟乙烯編織盤根:將聚四氟乙烯細帶編織為盤根,有好的耐腐蝕性能,又可用於深冷介質。(3) 橡膠O形圈:在低壓狀態下,密封效果良好。使用溫度受限制,如天然橡膠只能用於60℃。(4) 塑膠成型填料:一般做成三件式,也可做成其他形狀。所用塑膠以聚四氟乙烯為多,也有採用尼龍66和尼龍1010的。
此外,使用單位根據自己的需要,常常探索各種有效的填料形式。例如,在250℃蒸氣閥門中,用石棉盤根和鉛圈交替迭合,漏汽情況就會減輕;有的閥門,介質經常變換,如以石棉盤根和聚四氟乙烯生料帶共同使用,密封效果便好些。為減輕對閥桿的摩擦,有的場合,可以加二硫化鉬(M0S2) 或其他潤滑劑。
對新穎填料,正進行著探索。例如用聚丙烯腈纖維經聚四氟乙烯乳液浸漬,又經預氧化後,在模具中燒結壓制,可以得到密封性能優異的成型填料;又如用不鏽鋼薄片與石棉製成波形填料,可耐高溫、高壓與腐蝕。
波紋管密封
隨著化學工業和
原子能工業的迅速發展,易燃、易爆、劇毒和帶放射性的物質增多,對閥門密封有了更嚴格的要求,有的場合已無法使用
填料密封,因此產生了新的密封形式-波紋管密封。這種密封不需填料,所以也叫無填料密封。
波紋管的兩端,與別的零件焊死的。當閥桿升降時,波紋管伸縮,只要波紋管本身不漏,介質便無法泄出。為保險起見,往往採用波紋管與填料的雙重密封。
動密封可以分為旋轉密封和往復密封兩種基本形式。按密封條件與其作相對運動的零部件是否接觸,可以分為接觸式密封和非接觸式密封,一般來說,接觸式密封的密封性能好,但受到摩擦損傷的限制,適用於密封面線速度較低的場合。非接觸式密封的密封性能較差,適用於較高的速度!動密封和靜密封實質區別在於是否存在相對運動。