ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Уплотнение предохранительных клапанов из "Предохранительные клапаны Издание 2" Наиболее уязвимым местом в арматуре является уплотнение в затворе, от длительности работы уплотняющих поверхностей которого зависит качество и срок службы арматуры. [c.112] Предохранительный клапан представляет собой почти уравновешенную систему, в которой превышение усилия от пружины или груза над силой давления среды незначительно. Поэтому в предохранительных клапанах условия соблюдения заданной плотности значительно сложнее, чем в запорной арматуре, поскольку в данном случае исключается приложение больших усилий на уплотняющие поверхности. В предохранительном клапане разность между давлением, при котором клапан должен быть герметичным, и давлением, при котором клапан должен открываться, ограничивается установленными нормами и составляет незначительную величину. [c.112] Проблема утечки через предохранительные клапаны давно признается конструкторами одной из труднейших проблем, которая особенно усложняется при высоких давлениях среды. Опыт эксплуатации показывает, что обеспечение герметичности клапанов становится особенно сложным, когда внешнее усилие на шток превышает 2000 кгс, а диаметр клапана менее 10 мм или более 150 мм. [c.112] Первоначальная утечка газа при закрытом клапане может возникнуть по различным причинам механическое повреждение уплотняющих поверхностей, перекос при сборке седла и золотника, деформация уплотняющи с поверхностей вследствие изменения температуры окружающей среды (особенно при установке на открытом воздухе), загрязнение уплотняющих поверхностей примесями и включениями рабочей среды. [c.112] Появление утечки вызывает эрозию уплотняющих поверхностей, а также коробление этих поверхностей вследствие возникающей разности температур в металле при дроссели вании газа через неплотности. Это, в свою очередь, вызывает увеличение протечек. Взаимодействие этих факторов приводит в конце концов к окончательному выходу клапана из строя. [c.112] Это наблюдается главным образом в малоподъемных клапанах, у которых в сечении щели устанавливается критическая ско- -рость. [c.113] Необходимость повышения удельного давления для восстановления плотности объясняется следующими факторами. В случае закрытия клапана, давление рабочей среды действует на большую поверхность диска, в то время как при открытии это давление действует на меньшую поверхность, т. е. лишь на я верхность клапана до кольца плотности. В случае обрыва струи требуются добавочные усилия для удаления из зазоров рабсяей среды, на молекулярную инверсию поверхностного слоя и преодоление других поверхностных сил, еще мало изученных,. способствующих сохранению пропуска. Для уменьшения разницы в площадях диска, на которые действует давление среды при закрытом и открытом положениях клапана, уплотнительные поверхности следует выполнять весьма узкими. Однако, это требует хороших направляющих устройств для точной посадки диска клапана на седло. Кроме того, узкие уплотняющие поверхности более уязвимы с точки зрения воздействия эрозии, когда малейшая риска на острой кромке приводит к возникновению интенсивной протечки. [c.113] Если первоначальная герметичность обеспечивается технологией механической обработки, то последующая зависит еще и от характера закрытия клапана, а также от способности материала противостоять эрозии при высоких скоростях среды. Указанные условия работы требуют применения для замыкающих поверхностей материалов, обладающих высокой стойкостью против эрозии, и тщательной притирки уплотняющих поверхностей. [c.113] Конструкция Клапана должна обеспечивать резкое активное закрытие клапана, которое устраняло бы длительные протечки среды после закрытия клапана, а следовательно, и эрозию уплотняющих поверхностей. Из опыта эксплуатации предохранительных клапанов также известно, что с течением времени наблюдаются некоторые отклонения величины давления, при котором клапан начинает открываться. Это может иметь место вследствие деформации уплотняющих поверхностей и увеличения площади контакта седла и золотника, а также вследствие усадки пружины. [c.113] Абсолютно плотное соединение, особенно в предохранительных клапанах, в практике осуществить трудно. Обычно через плотное соединение с течением времени просачивается какое-то количество среды, которое при хорошем уплотнении бывает настолько мгГлым, что им можно пренебречь. [c.114] Величину протечки через плотное соединение, образованное двумя соприкасающимися плоскостями, определяют следующие факторы тип уплотнения и конструкция затвора качество поверхности уплотняющих колец микрогеометрия уплотняющей поверхности волнистость поверхностей и степень отклонения их от идеальной плоскости отсутствие или наличие несоосности, непараллельности, неперпендикулярности уплотняющих поверхностей вследствие механических или термических деформаций ширина уплотняющих колец материал уплотняющих колец и его состояние разность давлений внутри и снаружи затвора величина удельных давлений, создаваемых на уплотняющих кромках свойства среды наличие смазки — уплотнителя между соприкасающимися- поверхностями характер процесса — создание герметичности вновь, т. е. обрыв струи, или поддержание уже достигнутой герметичности. [c.114] Задача определения степени влияния указанных факторов на герметичность предохранительных клапанов и выбор наиболее целесообразных размеров, форм, материала и чистоты поверхности уплотняющих колец для различной области давления ввиду сложности взаимозависимости большого количества факторов решается обычно экспериментально. [c.114] Вернуться к основной статье