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熱水泵墊片的密封特性

發(fā)布日期:2011-12-14      瀏覽次數(shù):2736

σc對應的點就是zui小有效壓緊應力,它是一個極限值,在工程應用加需加一定的安全系數(shù)。把加了安全系數(shù)的zui小有效壓緊應力,作為選用和計算密封墊的設值,簡稱y值。

y值是密封墊的固有值,只與密封墊本身的材料,形狀有關,而與介質(zhì)的種類及內(nèi)壓的大小無關。y值通常由密封墊生產(chǎn)廠在樣本或產(chǎn)品說明書中給出?;蛘哂嘘P部門根據(jù)長期使用經(jīng)驗規(guī)定出標準值。

但y值并未反映管內(nèi)工作介質(zhì)工作壓力的影響,所以用作選用密封墊的準則是不完善的,還需引用另一個重要參數(shù)——墊片系數(shù)m。

內(nèi)壓的影響主要表現(xiàn)在使壓緊墊片的螺栓伸長,從而使法蘭結合面間的間隙增大,使預緊狀態(tài)下的墊片回彈,墊片的變形量減小。因此在zui小預緊壓應力作用下,墊片能封住一定的內(nèi)壓(σc對應的橫坐標值),但當內(nèi)壓超過此值時墊片就不能達到密封。

當管道無內(nèi)壓時,預緊力是由螺栓壓緊形成的。螺栓受拉力、設總拉力為Fb0,墊片受壓力,壓緊力的大小與螺栓拉力大小相等,方向相反。在數(shù)值有Fg0=Fb0(見圖4-4a)。

內(nèi)壓作用后使法蘭分離,于是對螺栓附加了一個拉力,其值為(見圖4-4b):

式中 De——墊片的有效直徑

于是,在泄漏開始發(fā)生時,墊片的有效壓緊應力與內(nèi)壓之比

m——“墊片系數(shù)”,它與墊片種類、尺寸、形狀、環(huán)境溫度、介質(zhì)壓力及法蘭密封面的表面粗糙度等因素有關。表4-1所示為幾種密封墊片的試驗數(shù)據(jù)。

表4-1  墊片系數(shù)m試驗值(介質(zhì)為水)

墊片種類

預緊壓應力

σgo(MPa)

泄漏開始時壓力

pi(MPa)

有效壓緊應力

σg(MPa)

墊片系數(shù)

m=σg/pi

橡膠密封墊(試件尺寸:

φ75×φ61×1.6mm)

5.40

7.18

15.0

1.5

2.5

5.0

2.46

3.27

4.80

1.64

1.63

0.96

石棉橡膠板試件尺寸:

φ75×φ61×1.6mm)

2.09

4.26

14.0

20.0

0.3

0.7

3.3

8.0

1.52

2.93

4.97

7.20

5.10

4.20

1.65

0.91

紙墊(試件尺寸:

φ75×φ61×1.6mm)

2.09

2.42

3.96

0.6

0.7

1.2

0.92

1.06

1.62

1.53

1.51

1.35

纏繞密封墊試件尺寸:

φ60×φ48×5mm)

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

0.5

0.6

1.1

2.3

6.4

10.0

9.1

18.9

28.0

35.0

38.7

42.3

18.2

31.6

25.5

12.0

6.2

4.2

 墊片系數(shù)m是設計、選擇密封墊的重要參數(shù)。保證密封的必要條件是:

實際上,在設計密封墊時,密封墊的zui小壓緊壓應力y和墊片系數(shù)m必須同時得到滿足,即應符合下列條件:

式中 Ae——有效承壓面積。

這里Ag和pi在使用條件下是給定的,而墊片系數(shù)m和y值可在表4-1和密封產(chǎn)品樣本中查閱,因此用式就能計算墊片的尺寸。

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