填料函部件的用途是用彈性方法防止工藝流體通過往復(fù)式閥桿或轉(zhuǎn)動式閥桿的表面產(chǎn)生的泄漏。對于和閥桿表面相接觸的填料壓縮量應(yīng)該給以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改變。理想的填料應(yīng)該有彈性、易變形,而實際上又不摩擦。此外,填料應(yīng)盡量具有化學(xué)惰性,并能隨高溫高壓。要使填料符合這些要求。就要從許多材料選擇以滿足特定的使用條件。
圖50是最常用的螺栓連接填料函部件的剖面圖。它包括有填料法蘭填料壓蓋、套環(huán)和許多大小一樣的填科環(huán)。填料法蘭和壓蓋以球形表面相接觸,如果因為疏忽而填料法蘭沒有對中時,閥桿仍然不會受到側(cè)向力。套環(huán)為潤滑油的注提供了間隙,潤滑油通過一個單獨的填料潤滑油注入器注入,潤滑油注和隔離閥組裝在一起。隔離閥有效地把填料函和潤滑油注入器隔離開,避免工藝壓力把潤滑油擠向大氣。這一點很安全,特別是在高壓裝置更為需要。閥桿潤滑劑(潤滑脂),可適用于不同的用途和高達(dá)550°F的溫度。牌號不同則粘度也不同,應(yīng)該保證在給定的使用溫度下有最好的潤滑。此外,應(yīng)根據(jù)腐蝕條件改變潤滑脂的成分。閥門制造廠應(yīng)該提出他們的推薦意見。
圖50 帶潤滑油注入器和隔離閥的函部件(螺栓連接)
對于要求不太苛刻的使用場合,如水或蒸汽,某些低壓閥使用圖51表示的螺紋連接的填料固定環(huán)。在這種結(jié)構(gòu)中,螺帽壓緊了填料函內(nèi)部的填料環(huán)。腐蝕性強(qiáng)的流體就不允許用這種類型的結(jié)構(gòu)。由于大氣的腐蝕,或者是由于泄漏的工藝流體的腐蝕,一定時間之后,就會使密封調(diào)整失靈,或者使填料完全損壞。
圖51 螺紋連接的填料函
一個設(shè)計得好的填料函在不拆開閥門的頂部時,至少可以更換一些對開拼合的填料環(huán)。圖52表示一個特殊型式的填料函結(jié)構(gòu)。這是一種雙填料密封,即組合件有上、下兩組串聯(lián)的閥桿填料。這樣的密封結(jié)構(gòu)的閥門廣泛應(yīng)用于原子反應(yīng)堆,用來控制有壓力的水。它也能用于高真空,但在這種情況下,V形環(huán)必須翻過來放。沿著第一組填料環(huán)泄漏的危險流體通過側(cè)面的接頭使它排入一個專用的廢料貯罐。另一種方法,在兩組填料之間充以有一定壓力的惰性氣體,使它的壓力稍高于閥內(nèi)流體的壓力,這樣,惰性氣體可能漏入閥內(nèi),但流體卻不能沿閥桿泄漏出來。這種填料結(jié)構(gòu)更為可靠,而且不象波紋管密封那樣昂貴。
圖52 雙填料結(jié)構(gòu)
最后,介紹一種特殊的閥桿密封,一般稱為“凍結(jié)一密封”,它用于熔融的金屬裝置(見圖53)。這種閥結(jié)構(gòu)的閥桿和上閥蓋(內(nèi)徑)之間有良好的環(huán)形間隙通路,它在填料的前頭,而且足夠長,使它能吸收足夠的熱量以冷凍液態(tài)鈉。當(dāng)然,固態(tài)鈉通過填料函是不會泄漏的。這種密封類型的缺點是靜摩擦力大,即閥門在每一次動作時,執(zhí)行機(jī)構(gòu)都要克服冷凍鈉的剪力。
圖53 凍結(jié)密封填料-用于熔融金屬
若把凍結(jié)密封用于旋轉(zhuǎn)閥的閥桿結(jié)構(gòu),其結(jié)果會更好一些,因為它減少了填料周圍所形成的氧化鈉。
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