截止閥閥座密封面設(shè)計(jì)計(jì)算 上海申弘閥門有限公司 第五節(jié) 截止閥閥座密封面設(shè)計(jì)計(jì)算
1密封面形式
之前介紹蒸汽截止閥熱損失，現(xiàn)在介紹 截止閥閥座密封面有兩種形式：一種是錐面的，另一種是平面的。但無論是哪一種，閥座密封面都窄于閥瓣密封面，并且硬度都低于閥瓣密封面。這兩點(diǎn)是截止Ff~i&i+的基本要素。當(dāng)然特殊情況下不符合這兩點(diǎn)也是允許的，但寬的密封面的硬度必須大于窄的密封面。軟密封結(jié)構(gòu)時，更應(yīng)堅(jiān)持這一點(diǎn)，否則四氟乙烯或橡膠一方回被剪切破壞。
體作密封面密封面硬度下，密封面硬質(zhì)合宜用直角邊mm的小口徑鍛鋼截止閥都應(yīng)采用錐面密封形式，寬度一般都為o．5mm。不銹鋼本時，沒有寬度直接用一個直角邊作密封面也是允許的。在閥桿作用力下，寬的閥瓣大于閥座直角邊，被擠出一個窄密封面達(dá)到密封，密封面越窄，同樣閥桿作用力上密封比壓越大，越能達(dá)到閥門的密封。金不能被擠壓變形，為保證密封面的使用壽命，應(yīng)加工成0. 5mm寬的密封面，不作密封面。本實(shí)用新型公開了一種密封截止閥，旨在提供一種提高密封性，延長使用壽命的密封截止閥，其技術(shù)方案要點(diǎn)是閥瓣的端面設(shè)有可與閥座抵觸連接的密封部，密封部呈喇叭狀，密封部與閥瓣為一體結(jié)構(gòu)，閥瓣熱噴涂有抗磨損和耐腐蝕的涂層，涂層采用不同硬度的司太立鈷基硬質(zhì)合金堆焊而成。當(dāng)閥瓣作用于閥座時，喇叭狀的密封部便產(chǎn)生金屬彈性力來提供密封壓力，保證了密封部始終保持與閥座緊密抵觸產(chǎn)生密封性；閥瓣與密封部一體結(jié)構(gòu)沒有了連接縫隙，不僅有效地避免了內(nèi)泄漏，還避免了密封部因截止閥內(nèi)流體阻力大而易脫落的問題；且密封部與閥內(nèi)件通常是指閥瓣、閥座和閥桿，但在有些情況它也包括其它零件，如襯套、螺栓和螺母等。（注：‘閥瓣’這一名詞，對于大多數(shù)型式的閥門，通用名詞把它叫關(guān)閉件。但也有例外，如就旋塞閥來說，關(guān)閉件叫旋塞。）閥門的密封面主要是指閥瓣和閥座接觸面。常用的內(nèi)件材質(zhì)如表2-21、表2-22。
通徑≥40mm的鑄鋼截止閥有兩種密封形式：錐面和平面。安裝在非手輪朝上的管道上宜用平面密封，因密封時對閥瓣的對中線要求不高。
2．閥座推薦尺寸（見表2-4） 注：堆焊槽結(jié)構(gòu)及尺寸由工藝決定，但加工后堆焊層厚度不小于一；堆焊后熱處理消除應(yīng)力 
截止閥閥座密封面設(shè)計(jì)計(jì)算閥門內(nèi)件常用的材質(zhì)及使用溫度
閥門的內(nèi)件材質(zhì)
| 使用溫度下限
/℃（℉） | 使用溫度上限
/℃（℉） | 閥門內(nèi)件材質(zhì) | 使用溫度下限
/℃（℉） | 使用溫度上限
/℃（℉） | 304型不銹鋼
316型不銹鋼
青 銅
因科鎳爾合金
K蒙乃爾合金
蒙乃爾合金
哈氏特洛依合金B(yǎng)
哈氏特洛依合金C
鈦 合 金
鎳基合金
20號合金
416型不銹鋼40RC | –268(–450)
–268(–450)
–273(–460)
–240(–400)
–240(–400)
–240(–400)
–198(–325)
–198(–325)
–29(–20)
–198(–325)
–46(–50)
–29(–20) | 316(600)
316(600)
232(450)
649(1200)
482(900)
482(900)
371(600)
538(1000)
316(600)
316(600)
316(600)
427(800) | 440型不銹鋼60RC
17–4PH
6號合金(Co–Cr)
化學(xué)鍍鎳
鍍 鋁
丁腈橡膠
氟 橡 膠
聚四氟乙烯
尼 龍
聚 乙 烯
氯丁橡膠 | –29(–20)
–40(–40)
–273(–460)
–268(–450)
–273(–460)
–40(–40)
–23(–10)
–268(–450)
–73(–100)
–73(–100)
–40(–40) | 427(800)
427(800)
816(1500)
427(800)
316(600)
93(200)
204(400)
232(450)
93(200)
93(200)
82(180) |
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥閥門密封面常用材料及適用介質(zhì)和允許使用的溫度范圍如表2-22：
表2-22 閥門密封面常用材料及適用介質(zhì)
材 料
| 代號 | 常 用 工 況 | 適 用 閥 類 | PN/Mpa | t/℃ | 橡膠 | X | ≤0.1 | ≤60 | 截止閥、隔膜閥、蝶閥、止回閥門等 | 尼龍 | N | ≤32.0 | ≤80 | 球閥、截止閥等 | 聚四氟乙烯 | F | ≤6.3 | ≤150 | 截止閥、隔膜閥、蝶閥、止回閥等 | 巴氏合金 | B | ≤2.5 | -70～150 | 氨用截止閥 | 陶瓷 | G | ≤1.6 | ≤150 | 球閥、旋塞閥 | 搪瓷 | C | ≤1.0 | ≤80 | 截止閥、隔膜閥、止回閥、放料閥 | 銅合金 | QSn6-6-3
HMn58-2-2 | T | ≤1.6 | ≤200 | 閘閥、截止閥、止回閥、旋塞閥等 | 不銹鋼 | 2Cr13、3Cr13
TDCr-2
TDCrMn | H | ≤3.2 | ≤450 | 中高壓閥門 | 滲氮鋼 38CrMoAlA | D | P5410 | 540 | 電站閘閥、一般情況使用 | 硬質(zhì)
合金 | WC、TiC | Y | 按閥體材料確定 | 高溫閥、超高壓閥門 | TDCoCr-1
TDCoCr-2 | 高壓、超高壓閥門
高溫、低溫閥門 | 在本體
上加工 | 鑄鐵 | W | ≤1.6 | ≤100 | 氣、油類用閘閥、截止閥等 | 碳素鋼 | ≤4.0 | ≤200 | 油類用閥閥門 | 1Cr18Ni9Ti
Cr18Ni12Mo2Ti | ≤32.0 | ≤450 | 酸類等腐蝕性介質(zhì)用閥門 | 蒙乃爾合金 K
蒙乃爾合金 S | M | 按閥體材料確定 | 石油化工閥門、低溫閥、核閥 | 哈氏合金 B
哈氏合金 C | | 石油化工閥、耐腐蝕閥、電站閥 | 20號合金 | | 石油化工閥、耐腐蝕閥、核閥 |
以下給出的是經(jīng)過短暫的調(diào)查，閥門內(nèi)件使用zui頻繁的材料。 
3．截止閥密封面比壓
截止閥密封面比壓按下式計(jì)算：
QMZ
q 2i可了bMbM
式中QMZ-閥座密封面上的總作用力(N)。
QMZ按下式計(jì)算：
QMZ= QMF+ QMJ
式中QMF-介質(zhì)密封力(N)；
QMJ-閥座密封面上的介質(zhì)力(N)。
QMF計(jì)算如下：
1)對于平面密封（見圖2-9）：
QMF=丌(d +bM)bMqMF
2)對于錐面密封（見圖2—10）：
QMF:1T(d+。。，bM si.a(-+fMl qMF
式中x-半錐角(。)5
fM——錐形密封面摩擦系數(shù)，見表2-5。
QMJ按下式計(jì)算：
Q。r=詈(d+bM)2p
堆焊層硬度> HRC40. 注：堆焊槽結(jié)構(gòu)及尺寸由工藝決定，但加工后堆焊層厚度不小于2一；堆焊處理消除應(yīng)力 
3．截止閥密封面比壓
截止閥密封面比壓按下式計(jì)算：
QMZ
q 2i可了bMbM
式中QMZ-閥座密封面上的總作用力(N)。
QMZ按下式計(jì)算：
QMZ= QMF+ QMJ
式中QMF-介質(zhì)密封力(N)；
QMJ-閥座密封面上的介質(zhì)力(N)。
QMF計(jì)算如下：
1)對于平面密封（見圖2-9）：
QMF=丌(d +bM)bMqMF
2)對于錐面密封（見圖2—10）：
QMF:1T(d+。。，bM si.a(-+fMl qMF
式中x-半錐角(。)5
fM——錐形密封面摩擦系數(shù)，見表2-5。
QMJ按下式計(jì)算：
Q。r=(d+bM)2p
堆焊層硬度> HRC40. 注：堆焊槽結(jié)構(gòu)及尺寸由工藝決定，但加工后堆焊層厚度不小于2一；堆焊后處理消除應(yīng)力
3．截止閥密封面比壓
截止閥密封面比壓按下式計(jì)算：
QMZ
q 2i可了bMbM
式中QMZ-閥座密封面上的總作用力(N)。
QMZ按下式計(jì)算：
QMZ= QMF+ QMJ
式中QMF-介質(zhì)密封力(N)；
QMJ-閥座密封面上的介質(zhì)力(N)。
QMF計(jì)算如下：
1)對于平面密封（見圖2-9）：
QMF=丌(d +bM)bMqMF
2)對于錐面密封（見圖2—10）：
QMF:1T(d+。。，bM si.a(-+fMl qMF
式中x-半錐角(。)5
fM——錐形密封面摩擦系數(shù)，見表2-5。
QMJ按下式計(jì)算：
Q。r=詈(d+bM)2p堆焊層硬度> HRC40.與本文相關(guān)的產(chǎn)品有美標(biāo)鈦截止閥
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