阀门(霍尼韦尔自动排气阀)对气体的密封性

霍尼韦尔自动排气阀是用在管道中,阀门气体的密封性是由气体的粘性和气体分子大小决定的。如果毛细管直径较大,泄漏介质成紊流。毛细管直径减小,雷诺数降低到临界值以下,泄漏介质成层流。根据泊松公式,泄漏介质流态与气体的粘度和毛细管的长度成反比,与驱动力和毛细管的直径成正比。
 
当毛细管直径降低到气体分子平均自由程度的相同数量级时,气体分子以自由的热运动流过毛细管。通过塑性变形使毛细管尺寸降到气体分子以下,即使这样,气体的流动也不会停止,因为气体可以通过固体金属壁扩散。这就是做阀门密封试验时,试验介质用液体(水)能密封而用气体(空气)则不能密封。说明用气体做密封试验比用液体严格。阀门(霍尼韦尔自动排气阀)在相同的条件下用不同气体介质做密封试验,结果也不相同。
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阀门密封面比压和密封措施

1、密封面比压
 
阀门密封面比压是由阀前与阀后的压力差及外加密封力决定的。比压大小直接影响阀门的密封性、可靠性和使用寿命。在条件相同情况下,比压太小容易引起泄漏,比压太大容易引起损坏,所以在设计中必须考虑在保证密封时所需最小比压的情况下,适当加大阀门密封面比压。
 
2、密封措施
 
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介质的物理性质对阀门密封的影响

介质的物理性质对阀门的密封有着重要的影响,主要包括粘度、温度和亲水性等,被密封流体的渗透能力与其粘度密切相关。在其他条件相同的情况下,流体的粘度越大,其渗透的能力越小,气体的粘度比液体的粘度小,其渗透能力比液体强,但饱和蒸汽例外(饱和蒸汽易保证密封)。压缩气体比液体更容易泄漏。用气体做密封试验要比液体做密封试验严格得多。用于气体介质的阀门,应该用气体做试验。
 
气体的粘度随温度的升高而增大,液体的粘度则随温度的升高而减小。此外,温度变化还引起零件尺寸的改变及密封副的破坏和松驰。为减小温度的形响可把阀门密封副设计成其有热补偿性,如球阀、闸阀和蝶阀等可设计成弹性阀座,填料箱中填料用弹簧加载补偿等。
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阀门的泄漏通道密封原理

 阀门密封表面结构由两部分组成,波峰间距离的波纹度和散布在波型面上非常小的不平整度构成粗糙度。即使是最好的加工表面,不平整度也比一个分子的尺寸要大得多。

 
在密封副中,其中有一种材料具有足够高的屈服应变,则表面由不平整度形成的泄漏通径,可借助于塑性变形达到密封。在阀门设计中软密封副匹配,如橡胶的弹性变形约为低碳钢的1000倍,可以在不超过弹性极限值的情况下实现密封。但是大部分金属材料其弹性应变较低,若从泄漏达到密封,对材料的压缩力就必须超过其弹性极限。故在阀门设计中密封副匹配采用一定的硬度差,在压力的作用下,可产生一定的塑性变形密封。
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