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阀门启闭件密封副的密封机理

发布时间:2022/8/1840

    封副大多数为金属(也有少数用橡胶,塑料等非金属的情况,大金数是用于低压)。通常密封副是靠密封副的接触面压紧来阻止介质通过。理论上,只要两个密封面贴紧,就可以阻止介质通过,达到密封的目的,实际上,无论什么加工方法,都不能得到真正的理想平面,两个密封面不可达到理想的吻合。在密封面上施加压紧力,其作用是使相接触的部分产生弹性或局部塑性变形,从而使实际接触面积扩大,间隙减小,但是不可能达到理想的*接触,密封面间总是存在着程度不同的狭小间隙和通道的。如上所述,从直观上看似乎又有当密封面的间隙或通道的尺寸小于介质的分子直径的条件,才能阻止介质通过达到密封,但实际的事实情况,在间隙尺寸远大于介质分子直径的情况下即可实现密封,解释这一现象就必须对介质在密封面间的一系列物理作用进行分析。

首先,由于间隙的存在,密封不可能在密封面的内沿实现,即介质并不是在密封面与被密封介质的边缘处即被密封的。必然会有介质沿着密封面间的间隙沟槽而进入密封面之间。对于那些截面尺寸大于分子直径又从密封面内沿达到外缘的通道,它的密封机理比较复杂:些这沟槽,通道细小,曲折,截面尺寸也是变化的,流体从中通过将产生很大的阻力降,这是由于流体方向的不断变化,截面大小的不断变化以及介质由阀体通道进入密封面间隙这种截面的剧烈收缩造成介质剧烈搅动涡流所形成的节流效应使流体产生阻力损失,压力降。密封面内外的压差是产生泄漏的基本原因,节流引起流体的压降将减小压差。

其次,力的作用(大多数介质对金属都是浸润的)或吸附作用经及由于毛细通道表面粗造所引起的对流体的阻滞作用将在通道表面形成附着于其上的静止的流体边界层,也有人于流体分子在流经间隙地时产生极化而吸附于通道表面,其厚度取决于通道表面状况及附着力的大小,粘性边界层的存在使之细通道的截面更为狭小,从而阻碍介质的通过。当间隙或通道某个位置处截面足够狭小时,边界层有可能*阻塞通道形成密封,这种现象称通道的闭合或闭塞,因为我们在试验中可以看到密封面最初有泄漏,而后逐渐减小,最后自动密封,就是由于闭合的逐渐形成所致。

液体对密封面的浸润,一方面有利于边界层的形成,但这时毛细现象将使通道内液体层延伸易于引起泄漏,即毛细作用将产生附加的压差,反之,对于内聚力大,表面张力大,不浸润的液体则这时毛细作用将有利于密封,但不易形成边界层,因而不易造成闭塞。液体通过密封面间隙时的节流效应所产生的能量损失,将转化成热量引起局部的温度升高液体粘度下降,密封面膨胀通道扩展,反不利于密封,但是应当指出当达到*密封时,不存在密封面间隙内的介质流动。

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