固定球球閥浮動密封座的結構形式
一、自動泄放閥座
固定球球閥也是雙向的,從正和反兩個方向截斷介質的流動。圖1所示的閥座是前級密封,即進口端閥座密封。因為是雙向的閥門,所以出口端閥座與進口端閥座是同一結構對稱設置。這樣,當腔體壓力高于出口壓力存在壓差時,能自動泄放。
圖1 自泄放閥座設計——前級密封,后級排放
進口端閥座在進口端壓力高于閥腔中壓力時,作用在進口端閥座上的介質壓力形成一個進口端壓力差Δp,這一壓差乘以環形面積F=0.785(d22-d21)即為閥座的密封力,該力推動閥座使球閥密封,截斷進口端介質。
出口端閥座在閥腔中的壓力大于出口端壓力時,作用在出口端閥座上的介質壓力形成一個壓力差Δp,這一壓差乘以環形面積F=0.785(d23-d21)即為作用于出口端閥座上的力,其方向推開出口閥座,使腔體壓力泄放。
典型的自泄放閥座由閥座、密封環、彈簧、O形密封圈等組成。彈簧可以選用一組螺旋彈簧或一只碟形彈簧,可以設置在管線側閥座的底部,也可以設置在閥腔側閥座的背部。閥座與閥體側的密封,可以是O形橡膠密封圈,也可以用由PTFE制成的V形碗。
二、雙重密封閥座
圖2所示為雙重密封閥座的設計,只要調整密封環與O形橡膠密封圈的相對位置,或改變密封座尾部尺寸(圖3-16的d3)就可達到雙重密封功能,又稱之為“雙活塞效應”。
圖2 雙重密封閥座的設計
進口端閥座在進口端壓力高于閥腔中壓力時,作用在進口端閥座上的介質壓力形成一個壓力差Δp,該壓差乘以環形面積F=0.785(d22-d12)即為閥座的密封力,該力推動閥座使球閥密封,截斷進口端介質。
出口端閥座在閥腔中的壓力大于出口端壓力時,作用在出口端閥座上的介質壓力形成一個壓力差Δp,該壓差乘以環形面積F=0.785(d32-d12)即為作用于出口端閥座上的力,該力也推動閥座使球閥密封,截斷腔體壓力向出口端流動,即前級密封后級也密封。
雙重密封閥座的兩個閥座都具備正和反兩個方向切斷流體的功能,稱之為隔離型閥座,而自泄放型閥座設計,就閥座本身而言是單向密封。