2.3.4 填料密封件的选用

常用填料密封件主要有编织填料、成形填料和O形圈三种结构类型,每种结构类型都可以采用多种材料制造。每种结构类型特定材料的密封件都有其独特的使用性能。编织填料绳的截面一般都是正方形的,其边长的规格有3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、16.0、18.0、20.0、22.0、24.0、25.0(单位为mm)等。模压柔性石墨填料环有闭合式、开口式、双开口式三种形式,其中开口式填料环是经45°(需要时也可为60°)切口而成,切口应平整,不应出现散圈。复合石墨填料环的最高工作温度根据添加材料的种类、比例不同按实际要求确定。选用填料密封件时需要考虑的主要因素如下:

(1)工作介质温度 即阀门内腔介质的温度,其温度一定要低于填料密封件材料允许长期使用的温度。常用编织填料主要有聚四氟乙烯编织填料、柔性石墨编织填料、芳纶纤维编织填料、酚醛纤维编织填料、碳纤维编织填料、碳化纤维浸渍聚四氟乙烯编织填料等。常用成形填料主要有聚四氟乙烯成形填料、对位聚苯成形填料。这些填料都属于高分子材料,长期允许使用温度比较低,其中应用最广泛的聚四氟乙烯的最高允许使用温度为200℃,长期允许使用温度为150℃;对位聚苯的最高允许使用温度为350℃,长期允许使用温度为300℃;柔性石墨编织填料、柔性石墨模压成形填料环的最高允许使用温度为650℃,长期允许使用温度为450℃。

(2)工作介质压力 一般情况下,PN25以下的低压阀门宜选用比较柔软的填料;PN40以上的中高压阀门宜选用组合填料,材料比较柔软的填料和材料硬度比较高的填料组合安装,材料硬度比较高的填料安装在填料函的最上部和最底部,比较柔软的填料安装在中间位置。在其他条件相同的情况下,材料硬度越高,则压紧填料所需要的轴向压紧力就越大,操作阀杆的摩擦阻力也就越大。

(3)填料密封件的致密性 填料密封件的致密性要好,以防止有碎屑混入物料内,这是聚酯装置专用阀门的基本要求。一般情况下,填料密封件的致密性越好,熔体物料就越不容易浸入密封件内,因此,具有良好的抗浸入性能是选择填料密封件的重要条件。

(4)填料密封件不能褪色 填料密封件褪色会污染物料,是不能接受的。用手捋一下填料密封件,如果手上有填料密封件的颜色,就不能使用。

(5)阀杆或柱塞的动作要求 阀杆或柱塞的动作情况对填料密封件的选择也有重要影响,如果阀杆或柱塞做多圈旋转运动,适合选用编织填料或柔性石墨模压成形填料;如果开启或关闭阀门的阀杆或柱塞仅四分之一圈旋转运动,则适合选用聚四氟乙烯模压成形填料或对位聚苯模压成形填料。模压成形填料的致密性好、摩擦阻力小,但是抗摩擦磨损能力差。

(6)对填料密封件的摩擦阻力要求 各种材料的编织填料和模压成形填料的摩擦阻力相差比较大,在所选用材料满足其他条件的情况下,应尽可能选择摩擦阻力比较小的密封件。

(7)综合考虑 实际应用中大多将组合材料配合在一起,这样使用效果会比较好。