Prinsip penyegelan katup

Jenis katup ada banyak sekali, namun fungsi dasarnya sama yaitu menyambung atau memutus aliran media. Oleh karena itu, masalah penyegelan katup menjadi sangat menonjol.

Untuk memastikan katup dapat memutus aliran medium dengan baik dan mencegah kebocoran, perlu dipastikan bahwa segel katup masih utuh. Ada banyak penyebab kebocoran katup, termasuk desain struktural yang tidak masuk akal, permukaan kontak penyegelan yang rusak, bagian pengikat yang longgar, kelonggaran antara badan katup dan penutup katup, dll. Semua masalah ini dapat menyebabkan penyegelan katup yang tidak tepat. Nah, sehingga menimbulkan masalah kebocoran. Karena itu,teknologi penyegelan katupmerupakan teknologi penting terkait kinerja dan kualitas katup, serta memerlukan penelitian yang sistematis dan mendalam.

Sejak penemuan katup, teknologi penyegelannya juga mengalami perkembangan pesat. Selama ini teknologi penyegelan katup terutama tercermin dalam dua aspek utama, yaitu penyegelan statis dan penyegelan dinamis.

Yang disebut segel statis biasanya mengacu pada segel antara dua permukaan statis. Metode penyegelan segel statis terutama menggunakan gasket.

Yang disebut segel dinamis terutama mengacu padapenyegelan batang katup, yang mencegah kebocoran media di dalam katup seiring dengan pergerakan batang katup. Metode penyegelan utama segel dinamis adalah dengan menggunakan kotak isian.

1. Segel statis

Penyegelan statis mengacu pada pembentukan segel antara dua bagian stasioner, dan metode penyegelan terutama menggunakan gasket. Ada banyak jenis mesin cuci. Mesin cuci yang umum digunakan antara lain mesin cuci datar, mesin cuci berbentuk O, mesin cuci terbungkus, mesin cuci berbentuk khusus, mesin cuci gelombang, dan mesin cuci luka. Setiap jenis dapat dibagi lagi menurut bahan berbeda yang digunakan.
①Mesin cuci datar. Mesin cuci datar adalah mesin cuci datar yang ditempatkan rata di antara dua bagian yang tidak bergerak. Secara umum, menurut bahan yang digunakan, dapat dibagi menjadi mesin cuci pipih plastik, mesin cuci pipih karet, mesin cuci pipih logam, dan mesin cuci pipih komposit. Setiap bahan mempunyai kegunaannya masing-masing. jangkauan.
②O-cincin. O-ring mengacu pada paking dengan penampang berbentuk O. Karena penampangnya berbentuk O, ia memiliki efek pengencangan sendiri tertentu, sehingga efek penyegelannya lebih baik dibandingkan dengan paking datar.
③Sertakan mesin cuci. Gasket terbungkus mengacu pada paking yang membungkus bahan tertentu pada bahan lain. Gasket seperti itu umumnya memiliki elastisitas yang baik dan dapat meningkatkan efek penyegelan. ④ Mesin cuci berbentuk khusus. Mesin cuci berbentuk khusus mengacu pada gasket dengan bentuk tidak beraturan, termasuk mesin cuci oval, mesin cuci berlian, mesin cuci tipe roda gigi, mesin cuci tipe pas, dll. Mesin cuci ini umumnya memiliki efek mengencangkan sendiri dan banyak digunakan pada katup bertekanan tinggi dan sedang. .
⑤ Mesin cuci gelombang. Gasket gelombang merupakan gasket yang hanya berbentuk gelombang saja. Gasket ini biasanya tersusun dari kombinasi bahan logam dan bahan non logam. Mereka umumnya memiliki karakteristik gaya tekan yang kecil dan efek penyegelan yang baik.
⑥ Bungkus mesin cuci. Gasket luka mengacu pada gasket yang dibentuk dengan membungkus strip logam tipis dan strip non-logam secara rapat. Gasket jenis ini memiliki sifat elastisitas dan penyegelan yang baik. Bahan pembuatan gasket pada dasarnya meliputi tiga kategori, yaitu bahan logam, bahan non logam, dan bahan komposit. Secara umum, material logam memiliki kekuatan tinggi dan ketahanan suhu yang kuat. Bahan logam yang umum digunakan antara lain tembaga, alumunium, baja, dll. Bahan nonlogam ada banyak jenisnya, antara lain produk plastik, produk karet, produk asbes, produk rami, dll. Bahan nonlogam ini banyak digunakan dan dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan spesifik. Jenis material komposit juga banyak, antara lain laminasi, panel komposit, dll, yang juga dipilih sesuai kebutuhan spesifik. Umumnya, mesin cuci bergelombang dan mesin cuci luka spiral banyak digunakan.

2. Segel dinamis

Segel dinamis mengacu pada segel yang mencegah kebocoran aliran media di dalam katup seiring dengan pergerakan batang katup. Ini adalah masalah penyegelan selama pergerakan relatif. Metode penyegelan utama adalah kotak isian. Ada dua tipe dasar kotak isian: tipe kelenjar dan tipe mur kompresi. Tipe kelenjar merupakan bentuk yang paling umum digunakan saat ini. Secara umum dilihat dari bentuk kelenjarnya dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu tipe gabungan dan tipe integral. Meski tiap bentuknya berbeda, pada dasarnya sudah termasuk baut untuk kompresi. Jenis mur kompresi umumnya digunakan untuk katup yang lebih kecil. Karena ukurannya yang kecil, gaya kompresinya terbatas.
Di dalam kotak isian, karena packing bersentuhan langsung dengan batang katup, maka packing tersebut harus memiliki penyegelan yang baik, koefisien gesekan yang kecil, mampu beradaptasi dengan tekanan dan suhu medium, serta tahan korosi. Saat ini, bahan pengisi yang umum digunakan meliputi cincin-O karet, kemasan jalinan polytetrafluoroethylene, kemasan asbes, dan bahan pengisi cetakan plastik. Setiap pengisi memiliki kondisi dan jangkauan yang berlaku, dan harus dipilih sesuai dengan kebutuhan spesifik. Penyegelan adalah untuk mencegah kebocoran, sehingga prinsip penyegelan katup juga dipelajari dari sudut pandang pencegahan kebocoran. Ada dua faktor utama penyebab kebocoran. Salah satunya adalah faktor terpenting yang mempengaruhi kinerja penyegelan, yaitu kesenjangan antara pasangan penyegelan, dan yang lainnya adalah perbedaan tekanan antara kedua sisi pasangan penyegelan. Prinsip penyegelan katup juga dianalisis dari empat aspek: penyegelan cairan, penyegelan gas, prinsip penyegelan saluran kebocoran, dan pasangan penyegelan katup.

Kekencangan cairan

Sifat penyegelan cairan ditentukan oleh viskositas dan tegangan permukaan cairan. Ketika kapiler dari katup yang bocor terisi dengan gas, tegangan permukaan dapat menolak cairan atau memasukkan cairan ke dalam kapiler. Ini menciptakan sudut singgung. Jika sudut singgung kurang dari 90°, cairan akan disuntikkan ke dalam kapiler, dan akan terjadi kebocoran. Kebocoran terjadi karena sifat media yang berbeda. Eksperimen dengan menggunakan media yang berbeda akan menghasilkan hasil yang berbeda pada kondisi yang sama. Anda bisa menggunakan air, udara atau minyak tanah, dll. Jika sudut singgung lebih besar dari 90°, kebocoran juga akan terjadi. Karena berkaitan dengan lapisan minyak atau lilin pada permukaan logam. Setelah lapisan film permukaan ini larut, sifat permukaan logam berubah, dan cairan yang semula ditolak akan membasahi permukaan dan bocor. Mengingat keadaan di atas, menurut rumus Poisson, tujuan mencegah kebocoran atau mengurangi jumlah kebocoran dapat dicapai dengan mengurangi diameter kapiler dan meningkatkan viskositas medium.

sesak gas

Menurut rumus Poisson, kekencangan suatu gas berhubungan dengan viskositas molekul gas dan gas tersebut. Kebocoran berbanding terbalik dengan panjang pipa kapiler dan viskositas gas, serta berbanding lurus dengan diameter pipa kapiler dan gaya penggeraknya. Bila diameter tabung kapiler sama dengan derajat kebebasan rata-rata molekul gas, maka molekul gas tersebut akan mengalir ke dalam tabung kapiler dengan gerak termal bebas. Oleh karena itu, ketika kita melakukan uji penyegelan katup, medianya harus berupa air untuk mencapai efek penyegelan, dan udara, yaitu gas, tidak dapat mencapai efek penyegelan.

Sekalipun kita memperkecil diameter kapiler di bawah molekul gas melalui deformasi plastis, kita tetap tidak dapat menghentikan aliran gas. Alasannya adalah gas masih bisa berdifusi melalui dinding logam. Oleh karena itu, ketika kita melakukan uji gas, kita harus lebih ketat dibandingkan uji cair.

Prinsip penyegelan saluran kebocoran

Segel katup terdiri dari dua bagian: ketidakrataan penyebaran permukaan gelombang dan kekasaran gelombang pada jarak antar puncak gelombang. Dalam kasus di mana sebagian besar bahan logam di negara kita memiliki regangan elastis yang rendah, jika kita ingin mencapai keadaan tertutup, kita perlu menaikkan persyaratan yang lebih tinggi pada gaya tekan bahan logam, yaitu gaya tekan bahan tersebut. harus melebihi elastisitasnya. Oleh karena itu, saat mendesain katup, pasangan penyegel disesuaikan dengan perbedaan kekerasan tertentu. Di bawah pengaruh tekanan, efek penyegelan deformasi plastis tingkat tertentu akan dihasilkan.

Jika permukaan penyegelan terbuat dari bahan logam, maka titik-titik menonjol yang tidak rata pada permukaan akan muncul paling awal. Pada awalnya, hanya beban kecil yang dapat digunakan untuk menyebabkan deformasi plastis pada titik-titik menonjol yang tidak rata tersebut. Ketika permukaan kontak bertambah, ketidakrataan permukaan menjadi deformasi plastis-elastis. Pada saat ini, kekasaran di kedua sisi ceruk akan ada. Bila perlu untuk menerapkan beban yang dapat menyebabkan deformasi plastis yang serius pada material di bawahnya, dan membuat kedua permukaan saling bersentuhan, jalur yang tersisa ini dapat dibuat berdekatan sepanjang garis kontinu dan arah melingkar.

Pasangan segel katup

Pasangan penyegel katup adalah bagian dari dudukan katup dan bagian penutup yang menutup ketika bersentuhan satu sama lain. Selama penggunaan, permukaan penyegelan logam mudah rusak oleh media yang tertahan, korosi media, partikel keausan, kavitasi, dan erosi. Seperti partikel keausan. Jika partikel keausan lebih kecil dari kekasaran permukaan, akurasi permukaan akan meningkat dibandingkan penurunan ketika permukaan perapat sudah aus. Sebaliknya, akurasi permukaan akan menurun. Oleh karena itu, ketika memilih partikel keausan, faktor-faktor seperti material, kondisi kerja, pelumasan, dan korosi pada permukaan perapat harus dipertimbangkan secara komprehensif.

Sama seperti partikel keausan, ketika memilih seal, kita harus mempertimbangkan secara komprehensif berbagai faktor yang mempengaruhi kinerjanya untuk mencegah kebocoran. Oleh karena itu, perlu dipilih material yang tahan terhadap korosi, goresan dan erosi. Jika tidak, tidak adanya persyaratan apa pun akan sangat mengurangi kinerja penyegelannya.