截止阀阀座密封面设计计算 上海申弘阀门有限公司 第五节 截止阀阀座密封面设计计算
1密封面形式
之前介绍蒸汽截止阀热损失，现在介绍 截止阀阀座密封面有两种形式：一种是锥面的，另一种是平面的。但无论是哪一种，阀座密封面都窄于阀瓣密封面，并且硬度都低于阀瓣密封面。这两点是截止Ff~i&i+的基本要素。当然特殊情况下不符合这两点也是允许的，但宽的密封面的硬度必须大于窄的密封面。软密封结构时，更应坚持这一点，否则四氟乙烯或橡胶一方回被剪切破坏。
体作密封面密封面硬度下，密封面硬质合宜用直角边mm的小口径锻钢截止阀都应采用锥面密封形式，宽度一般都为o．5mm。不锈钢本时，没有宽度直接用一个直角边作密封面也是允许的。在阀杆作用力下，宽的阀瓣大于阀座直角边，被挤出一个窄密封面达到密封，密封面越窄，同样阀杆作用力上密封比压越大，越能达到阀门的密封。金不能被挤压变形，为保证密封面的使用寿命，应加工成0. 5mm宽的密封面，不作密封面。本实用新型公开了一种密封截止阀，旨在提供一种提高密封性，延长使用寿命的密封截止阀，其技术方案要点是阀瓣的端面设有可与阀座抵触连接的密封部，密封部呈喇叭状，密封部与阀瓣为一体结构，阀瓣热喷涂有抗磨损和耐腐蚀的涂层，涂层采用不同硬度的司太立钴基硬质合金堆焊而成。当阀瓣作用于阀座时，喇叭状的密封部便产生金属弹性力来提供密封压力，保证了密封部始终保持与阀座紧密抵触产生密封性；阀瓣与密封部一体结构没有了连接缝隙，不仅有效地避免了内泄漏，还避免了密封部因截止阀内流体阻力大而易脱落的问题；且密封部与阀内件通常是指阀瓣、阀座和阀杆，但在有些情况它也包括其它零件，如衬套、螺栓和螺母等。（注：‘阀瓣’这一名词，对于大多数型式的阀门，通用名词把它叫关闭件。但也有例外，如就旋塞阀来说，关闭件叫旋塞。）阀门的密封面主要是指阀瓣和阀座接触面。常用的内件材质如表2-21、表2-22。
通径≥40mm的铸钢截止阀有两种密封形式：锥面和平面。安装在非手轮朝上的管道上宜用平面密封，因密封时对阀瓣的对中线要求不高。
2．阀座推荐尺寸（见表2-4） 注：堆焊槽结构及尺寸由工艺决定，但加工后堆焊层厚度不小于一；堆焊后热处理消除应力 
截止阀阀座密封面设计计算阀门内件常用的材质及使用温度
阀门的内件材质
| 使用温度下限
/℃（℉） | 使用温度上限
/℃（℉） | 阀门内件材质 | 使用温度下限
/℃（℉） | 使用温度上限
/℃（℉） | 304型不锈钢
316型不锈钢
青 铜
因科镍尔合金
K蒙乃尔合金
蒙乃尔合金
哈氏特洛依合金B
哈氏特洛依合金C
钛 合 金
镍基合金
20号合金
416型不锈钢40RC | –268(–450)
–268(–450)
–273(–460)
–240(–400)
–240(–400)
–240(–400)
–198(–325)
–198(–325)
–29(–20)
–198(–325)
–46(–50)
–29(–20) | 316(600)
316(600)
232(450)
649(1200)
482(900)
482(900)
371(600)
538(1000)
316(600)
316(600)
316(600)
427(800) | 440型不锈钢60RC
17–4PH
6号合金(Co–Cr)
化学镀镍
镀 铝
丁腈橡胶
氟 橡 胶
聚四氟乙烯
尼 龙
聚 乙 烯
氯丁橡胶 | –29(–20)
–40(–40)
–273(–460)
–268(–450)
–273(–460)
–40(–40)
–23(–10)
–268(–450)
–73(–100)
–73(–100)
–40(–40) | 427(800)
427(800)
816(1500)
427(800)
316(600)
93(200)
204(400)
232(450)
93(200)
93(200)
82(180) |
上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀,气动截止阀,电动蝶阀,气动蝶阀阀门密封面常用材料及适用介质和允许使用的温度范围如表2-22：
表2-22 阀门密封面常用材料及适用介质
材 料
| 代号 | 常 用 工 况 | 适 用 阀 类 | PN/Mpa | t/℃ | 橡胶 | X | ≤0.1 | ≤60 | 截止阀、隔膜阀、蝶阀、止回阀门等 | 尼龙 | N | ≤32.0 | ≤80 | 球阀、截止阀等 | 聚四氟乙烯 | F | ≤6.3 | ≤150 | 截止阀、隔膜阀、蝶阀、止回阀等 | 巴氏合金 | B | ≤2.5 | -70～150 | 氨用截止阀 | 陶瓷 | G | ≤1.6 | ≤150 | 球阀、旋塞阀 | 搪瓷 | C | ≤1.0 | ≤80 | 截止阀、隔膜阀、止回阀、放料阀 | 铜合金 | QSn6-6-3
HMn58-2-2 | T | ≤1.6 | ≤200 | 闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀等 | 不锈钢 | 2Cr13、3Cr13
TDCr-2
TDCrMn | H | ≤3.2 | ≤450 | 中高压阀门 | 渗氮钢 38CrMoAlA | D | P5410 | 540 | 电站闸阀、一般情况使用 | 硬质
合金 | WC、TiC | Y | 按阀体材料确定 | 高温阀、超高压阀门 | TDCoCr-1
TDCoCr-2 | 高压、超高压阀门
高温、低温阀门 | 在本体
上加工 | 铸铁 | W | ≤1.6 | ≤100 | 气、油类用闸阀、截止阀等 | 碳素钢 | ≤4.0 | ≤200 | 油类用阀阀门 | 1Cr18Ni9Ti
Cr18Ni12Mo2Ti | ≤32.0 | ≤450 | 酸类等腐蚀性介质用阀门 | 蒙乃尔合金 K
蒙乃尔合金 S | M | 按阀体材料确定 | 石油化工阀门、低温阀、核阀 | 哈氏合金 B
哈氏合金 C | | 石油化工阀、耐腐蚀阀、电站阀 | 20号合金 | | 石油化工阀、耐腐蚀阀、核阀 |
以下给出的是经过短暂的调查，阀门内件使用zui频繁的材料。 
3．截止阀密封面比压
截止阀密封面比压按下式计算：
QMZ
q 2i可了bMbM
式中QMZ-阀座密封面上的总作用力(N)。
QMZ按下式计算：
QMZ= QMF+ QMJ
式中QMF-介质密封力(N)；
QMJ-阀座密封面上的介质力(N)。
QMF计算如下：
1)对于平面密封（见图2-9）：
QMF=丌(d +bM)bMqMF
2)对于锥面密封（见图2—10）：
QMF:1T(d+。。，bM si.a(-+fMl qMF
式中x-半锥角(。)5
fM——锥形密封面摩擦系数，见表2-5。
QMJ按下式计算：
Q。r=詈(d+bM)2p
堆焊层硬度> HRC40. 注：堆焊槽结构及尺寸由工艺决定，但加工后堆焊层厚度不小于2一；堆焊处理消除应力 
3．截止阀密封面比压
截止阀密封面比压按下式计算：
QMZ
q 2i可了bMbM
式中QMZ-阀座密封面上的总作用力(N)。
QMZ按下式计算：
QMZ= QMF+ QMJ
式中QMF-介质密封力(N)；
QMJ-阀座密封面上的介质力(N)。
QMF计算如下：
1)对于平面密封（见图2-9）：
QMF=丌(d +bM)bMqMF
2)对于锥面密封（见图2—10）：
QMF:1T(d+。。，bM si.a(-+fMl qMF
式中x-半锥角(。)5
fM——锥形密封面摩擦系数，见表2-5。
QMJ按下式计算：
Q。r=(d+bM)2p
堆焊层硬度> HRC40. 注：堆焊槽结构及尺寸由工艺决定，但加工后堆焊层厚度不小于2一；堆焊后处理消除应力
3．截止阀密封面比压
截止阀密封面比压按下式计算：
QMZ
q 2i可了bMbM
式中QMZ-阀座密封面上的总作用力(N)。
QMZ按下式计算：
QMZ= QMF+ QMJ
式中QMF-介质密封力(N)；
QMJ-阀座密封面上的介质力(N)。
QMF计算如下：
1)对于平面密封（见图2-9）：
QMF=丌(d +bM)bMqMF
2)对于锥面密封（见图2—10）：
QMF:1T(d+。。，bM si.a(-+fMl qMF
式中x-半锥角(。)5
fM——锥形密封面摩擦系数，见表2-5。
QMJ按下式计算：
Q。r=詈(d+bM)2p堆焊层硬度> HRC40.与本文相关的产品有美标钛截止阀
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