Дизайн на уплътнение под налягане

• A/B – Склонност на капака да се движи нагоре или надолу при промени в налягането
• C – Налягане в системата
• D – Уплътнителни сили, дължащи се на натиск

Колкото по-високо е вътрешното налягане, толкова по-голяма е силата на уплътняване. Лесният демонтаж е възможен чрез пускане на модула на капака в кухината на тялото и избутване на четирисегментните натискащи пръстени с помощта на щифт за натискане.

Уплътнения под налягане

Един от основните компоненти, участващи в уплътняването на уплътнителния клапан под налягане, е самото уплътнение. Ранните уплътнения под налягане са били произведени от желязо или мека стомана. Тези уплътнения впоследствие бяха покрити със сребро, за да се възползват от способността на по-мекия материал за покритие да осигури по-плътно уплътнение. Поради налягането, приложено по време на хидротеста на клапана, беше взето „задаване“ (или деформация на профила на уплътнението) между капака и уплътнението. Поради присъщата еластичност на поемащия болт на капака и уплътнителната връзка на капака, потенциалът на капака да се движи и да счупи този „комплект“, когато е подложен на повишаване/понижаване на налягането в системата, съществува, като резултатът е изтичане на съединението тяло/капак.

Този проблем може да бъде ефективно премахнат чрез използване на практиката на „затягане на горещо“ на захващащите болтове на капака след изравняване на налягането и температурата в системата, но това изисква персоналът по поддръжката на собственик/потребител да направи това след пускане на инсталацията. Ако тази практика не се спазваше, съществуваше потенциал за изтичане през съединението тяло/капак, което би могло да повреди уплътнението на уплътнението под налягане, капака и/или идентификационния номер на тялото на клапана, както и да създаде проблеми със смесването и неефективност, които изтичането на пара би могло да повлияе на работата на завода. В резултат на това дизайнерите на Valve предприеха няколко стъпки за справяне с този проблем.

Фигура 2 показва комбинация от подвижно натоварени поемащи болтове на капака (като по този начин се поддържа постоянно натоварване върху уплътнението, свеждайки до минимум потенциала за изтичане) и подмяната на желязо/мека стомана, посребрено уплътнително уплътнение под налягане с такова, направено от матрица образуван графит. Конструкцията на уплътнението, показана на фигура 3, може да се монтира в уплътнителни вентили под налягане, доставяни преди това с уплътнение от традиционен тип. Появата на графитни уплътнения допълнително затвърди надеждността и производителността на уплътнителния вентил под налягане в повечето приложения и дори за ежедневни работни цикли старт/стоп.

Въпреки че много производители все още препоръчват „затягане на горещо“, потенциалът за изтичане, когато това не е направено, е значително намален. Повърхностите на сядане в клапаните с уплътнение под налягане, както в много вентили на електроцентрали, са подложени на, сравнително казано, много високи натоварвания на сядане. Целостта на седалката се поддържа като функция от тесни допуски на машинна обработка на компонентните части, средства за осигуряване на необходимия въртящ момент за отваряне/затваряне като функция на зъбни колела или задействане и избор/прилагане на подходящи материали за повърхности за сядане.

Използват се сплави за наваряване на основата на кобалт, никел и желязо за оптимална устойчивост на износване на повърхностите за сядане на клина/диска и опорния пръстен. Най-често използвани са CoCr-A (напр. Stellite) материали. Тези материали се прилагат с различни процеси, включително екранирана метална дъга, газова метална дъга, газова волфрамова дъга и плазмена (пренесена) дъга. Много вентили с уплътнение под налягане са проектирани с вградени легла с твърда наварка, докато шибърите и възвратните клапани обикновено имат пръстени с твърда повърхност, които са заварени в тялото на вентила.

Клапанна терминология

Ако сте се занимавали с клапани за известно време, вероятно сте забелязали, че производителите на клапани не са прекалено креативни по отношение на термините и езика, използвани в бизнеса. Вземете например „вентили на капака с болтове“. Тялото е завинтено към капака, за да се запази целостта на системата. За „уплътнителни клапани под налягане“ системното налягане подпомага уплътняващия механизъм. За „стоп/възвратни клапани“, когато стеблото на клапана е в затворено положение, потокът е механично спрян, но когато е в отворено положение, дискът е свободен да действа, за да провери обръщането на потока. Същият принцип се прилага за друга терминология, използвана за проектиране, както и за типовете вентили и техните съставни части.