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固定球閥密▲封▲面密封比壓計算公式

[來源:原創] [作[Zuò]者:admin] [日期:15-04-12] [點擊:]

固定球閥▾密▾(Mì)封面[Miàn]比壓計(Jì)算的準确性對閥門結構設計、性能◊分◊[Fèn]析和材料選用[Yòng]等方面影響很大。本文通過對固定球閥比壓公式[Shì]的分析,提[Tí]出了新的符合實▾際▾球閥◆條◆(Tiáo)件的計算公[Gōng]式。

   1密封原理

固定球閥球體為上下(Xià)軸固定,接觸部▿位▿安裝∆滑∆[Huá]動軸承。閥座安裝在具有[Yǒu]活(Huó)塞(Sāi)效應◇的◇閥座▲支▲(Zhī)撐圈内,閥座支撐(Chēng)圈上安裝O形圈與閥體(Tǐ)密封(●圖●1)。閥座支撐圈後安裝彈(Dàn)簧提供預緊力使閥(Fá)座壓(Yā)緊球體。閥門關閉,進口端介▿質▿(Zhì)力作用于閥座支◇撐◇(Chēng)圈[Quān]外徑DJH與[Yǔ]閥座内[Nèi]徑DWN形成的環狀面積上,使其壓緊[Jǐn]球體,達到密封。

球閥密[Mì]封結(Jié)構

  2密封比(Bǐ)壓計算

    球閥閥座密封面上的工作比壓[Yā]q

        1

        2

        3

        4

        5

        6

        7

        8

        9

    式∇中∇  q———閥[Fá]座密封面上▲的▲工[Gōng]作比壓,MPa

    N———閥座密封圈對球體的[De]法向壓(Yā)力,N

    S———閥座與球體(Tǐ)接觸的球形環帶面積,mm2

    F———進(Jìn)口端閥(Fá)座對球體的總▽作▽用力,N

    φ———密封面法向與流道中心的夾角,(°

    R———球體半徑,mm

    h———閥座與球體接觸面軸向∆上∆的投影高度,mm

    F0———流體壓力在(Zài)閥座密封面上◆引◆起的作用力,N

    F1———彈簧預緊力,N

    P———閥門[Mén]設計壓力(取公稱壓力PN),MPa

    DJH———閥◆座◆支撐[Chēng]圈外徑,mm

    DMT———閥座∇密∇封[Fēng]▾面▾流體浸透尺寸,mm

    DMW———閥座密封[Fēng]面外徑,mm

    DMN———閥座密封面内徑(Jìng),mm

    FMY———閥座密封面對球體必須的[De]預緊●力●,N

    FMC———閥座支撐圈上O形圈與閥體孔間的摩擦力,N

    R———球體半徑,mm

    h———閥座(Zuò)與球體接[Jiē]觸面▾軸▾(Zhóu)向▿上▿的投影高度,mm

    qmin———閥座▿初▿始[Shǐ]密封比[Bǐ]壓,MPa

    

    P1———初始▽壓▽[Yā]力(取大◊氣◊壓P1=01),MPa

    

        10

    b———O形圈與閥體内孔接觸寬度(取O形圈截面半徑的1/3),mm

 

    Z———O形圈數量(為[Wéi]簡化計算取Z=2

    qMY———O▽形▽圈◈密◈(Mì)封的必須比壓,MPa

    f———橡膠O形圈的摩[Mó]擦系數(f=04

        11

    為[Wéi]簡化計算,取O形(Xíng)圈截◆面◆(Miàn)直徑為53mmO形圈密封與壓(Yā)力關系較∆小∆。取P0=0,則qMY=1.35MPaFMC=3DJH。計算各(Gè)式。

    

    

    整理後(Hòu)得球閥密封▿比▿(Bǐ)壓計算公式

    

  3計[Jì]算數(Shù)據對比

    DN80PN250C固定球閥為(Wéi)例,按照計算公式◈與◈本文計算公[Gōng]◈式◈的計算結果進[Jìn]行對比(表1,表2)。

計算結果

表(Biǎo)對比

        通過計算對比(Bǐ),常用球▽閥▽密[Mì]封比壓(Yā)計算公式在選擇非金屬材料(如尼龍、德威龍、钼龍、PEEK等)閥座時(Shí)誤差較大,其主○要○原因是閥門法向力計[Jì]算上出現錯誤。本[Běn]文▽通▽過對閥座密(Mì)封面比∇壓∇[Yā]重新○推○理,得出∇新∇的公[Gōng]式,其計[Jì]算結果∆可∆以滿足非[Fēi]金屬閥座(Zuò)材料(Liào)的選擇。

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