使用有彈性的密封材料及小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力來獲得氣泡嚴(yán)密級(jí)密封,壓縮潤(rùn)座密封應(yīng)力使材料彈性變形而擠進(jìn)相應(yīng)的金屬零件的粗糙表面,以阻塞全部的泄漏通路。材料的滲透性對(duì)流體來說是少量泄漏的根源。
材料太軟,或在荷載下出現(xiàn)冷變形(蠕變),可以加填料如玻璃纖維使其變硬。如用來做成薄片,仍能滿足使用的要求,可以消除冷變形或永久變形。
密封必須仔細(xì)固定,防止由于壓差的作用而破裂和漏氣。幾種軟閥座固定方法的設(shè)計(jì)說明于圖1-1中。軟閥座粘結(jié)到金屬零件上是一種辦法,但不能完全解決問題,因受到熱沖擊時(shí)粘結(jié)會(huì)破裂和失效。足夠大的壓降將破壞粘結(jié)材料。
軟密封的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是密封在壓緊以后,不壓它又膨脹起來,當(dāng)壓降荷載增大時(shí)隨著閥座變形。要做到這一點(diǎn),密封材料應(yīng)當(dāng)在荷載消除后具有迅速恢復(fù)的能力,僅在彈性材料仍保持彈性的溫度范圍內(nèi)才有這種作用。
硬的材料如尼龍,其薄片仔細(xì)地箍住密封面,能夠處理幾百公斤的壓力降,聚四氟乙烯材料是很耐磨的。
流體帶有雜質(zhì)或固體物料,在關(guān)閉接臺(tái)面時(shí)往往把它夾在里面,在這種情況下,通常采用軟密封。材料的硬度約為60D,一個(gè)突出的小球形密封面能夠密封住O.O1英寸的顆粒,達(dá)到氣泡嚴(yán)密級(jí),壓力降可達(dá)1500磅/英寸2(103bar)。
比較軟的密封,其耐磨蝕性能更好,但不能太軟,軟到不被壓降力損壞的程度為止。
大容積,高壓排放系統(tǒng),需考慮到壓力降的強(qiáng)度需要適當(dāng)?shù)卦囼?yàn)彈性材料的密封和固定方法。在高荷載下,往往導(dǎo)致彈性體相當(dāng)于一種流體,并可能出現(xiàn)擠出,除非荷載被限制住或使用金屬對(duì)金屬限位。有些設(shè)計(jì)讓軟密封做為第一密封,接著用金屬對(duì)金屬關(guān)閉件作為第二密封,以防軟密封破裂。
選用軟閥座應(yīng)考慮的材料性質(zhì)是:
1)流體兼容性,包括膨脹、硬度損失,滲透性、降解:
2)硬度;
3)永久變形;
4)荷載消除后的恢復(fù)程度;
5)拉伸和壓縮強(qiáng)度;
6)破裂前的變形;
7)彈性模量。
在閥門密封方面,很少有有關(guān)荷載和應(yīng)變?cè)趯?shí)際的工作條件下的物理性質(zhì)的報(bào)道。目前還沒有替代的辦法來證明材抖、密封結(jié)構(gòu)和接合面的設(shè)計(jì)是否適用。