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輕型風(fēng)道蝶閥類產(chǎn)品軸端密封結(jié)構(gòu)形式

輕型風(fēng)道蝶閥通過20多年不斷地發(fā)展,已廣泛地應(yīng)用在各個領(lǐng)域,成為閥門設(shè)備輕型化、緊湊化的標(biāo)志性產(chǎn)品。經(jīng)過三年半的時間對全國各大中小鋼鐵公司實地調(diào)研,了解到蝶閥類產(chǎn)品普遍存在軸端外泄漏問題。為此,根據(jù)工況條件不同,應(yīng)如何采用軸端密封結(jié)構(gòu)形式及解決外泄漏問題進(jìn)行了定性的研討。

二、幾種輕型風(fēng)道蝶閥軸端密封結(jié)構(gòu)形式

輕型風(fēng)道蝶閥種類很多,如調(diào)節(jié)蝶閥、偏心蝶閥及連桿蝶閥等。但就其軸端密封結(jié)構(gòu)而言,基本形式有三種:滑動軸承在內(nèi)填料在外型密封、填料在內(nèi)滑動軸承在外型密封和滑動軸承在中間兩側(cè)均有填料型密封。其結(jié)構(gòu)如圖1~3所示。

圖1 滑動軸承在內(nèi)填料在外型密封結(jié)構(gòu)

圖2 填料在內(nèi)滑動軸承在外型密封結(jié)構(gòu)

圖3 滑動軸承在中間兩側(cè)均有填料型密封結(jié)構(gòu)

輕型風(fēng)道蝶閥主軸回轉(zhuǎn)屬于低速重載工況,所以采用滑動軸承為宜,尤其是大口徑閥門。

三、密封結(jié)構(gòu)形式分析

應(yīng)用在高爐上的蝶閥類產(chǎn)品,使用介質(zhì)通常為空氣、煤氣、煙氣及混合氣體等,溫度在35~450℃。

應(yīng)根據(jù)實際工況條件,合理地選用軸端密封結(jié)構(gòu)。

(1)滑動軸承在內(nèi)填料在外型密封結(jié)構(gòu)

該種形式結(jié)構(gòu)簡單,緊湊,但只適用于工作溫度200℃以下場合,且有微量的外泄漏。

(2)填料在內(nèi)滑動軸承在外型密封結(jié)構(gòu)

由于滑動軸承外置,避免了溫度對滑動軸承的直接作用,適用于高溫場合。但軸向尺寸大,主軸兩端支撐跨度大,導(dǎo)致主軸剛度降低,影響閥門啟閉的靈活性,累計誤差大,造成外泄漏量大。因此該結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點都很突出。

(3)滑動軸承在中間兩側(cè)均有填料型密封結(jié)構(gòu)

將滑動軸承兩側(cè)密封,前組密封填料起阻熱、減壓作用,后組密封填料起***后密封作用即為雙組多層次密封結(jié)構(gòu),屬復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)。因此軸端密封性比前兩種形式好,高低溫度條件下都適用。不足之處在于徑向尺寸較大、窄系列蝶閥受結(jié)構(gòu)長度限制難于實施。

四、填料泄漏量計算

填料泄漏量計算公式如下:

式中

Q——泄漏量,單位為mm3/s;

d——軸徑,單位為mm;

s——填料與軸半徑間隙,單位為mm;

Δp——填料兩側(cè)的壓差,單位為Pa;

η——黏度系數(shù),單位為Pa·s;

L——填料與軸接觸長度,單位為mm。

由上式得知Δp≠0,那么Q≠0即存在泄漏。

通過三種結(jié)構(gòu)形式的分析,不難做出***佳的選擇。

五、結(jié)語

上述三種輕型風(fēng)道蝶閥軸端密封結(jié)構(gòu)形式,都存在著介質(zhì)外泄漏問題,只是多少而已,并且隨著啟閉次數(shù)的增加外泄漏量增大。

定期補充填料或更換新填料可控制泄漏量,但是微量的外泄漏難于根治。通過摸索和試驗采用密封潤滑劑作為輔助密封材料,其效果明顯。

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