可曲饒橡膠接頭密封原理

可曲饒橡膠接頭密封原理
可曲饒橡膠接頭的體積大于其凹槽以便支撐反作用力不受環(huán)錐旋的影響。配套法蘭靠各種軸向載荷之間的徑向偏移和反作用力并且一般還要加上徑向力導(dǎo)致的力矩產(chǎn)生。設(shè)計可曲饒橡膠接頭以提供所需的端面錐旋度和方向。假設(shè)一個端面在y≈0.2的一個小錐度下研磨成0.3μm/mm的凸面。首先可曲饒橡膠接頭密封端面接觸,通過彈簧力保持在一起,但隨著壓力開始增加,表明端面將抬升分開約0.1-0.5μm。

進(jìn)一步增加壓力會因各種軸向力之間的徑向偏移而產(chǎn)生一錐旋力矩。這導(dǎo)致可曲饒橡膠接頭,逐漸地抵消初始錐度。膜厚繼續(xù)增加到某一壓力;然后端面開始再次貼合在一起。假設(shè)運行壓力范圍為10.0- 12.0MPa,球體厚大約為0.6μm,因而可以計算出泄漏率。在停機期間,在1.0MPa或20.0MPa下泄漏率應(yīng)為零。當(dāng)選擇負(fù)的橡膠接頭擴散界面時,人們考慮后續(xù)減小的量,后續(xù)減小的量可通過正的熱錐旋補償;此外,負(fù)的初始錐度不應(yīng)大于0.1μm/mm否則起動期間的縻擦力可能過大。

設(shè)計人員應(yīng)仔細(xì)考慮可曲饒橡膠接頭的微小差別的巨大影響以便在一方面導(dǎo)致過度磨損,另一方面導(dǎo)致過大泄漏量的危險情況之間的一個狹窄范圍內(nèi)保持可曲饒橡膠接頭密封性能??汕埾鹉z接頭機械密封當(dāng)壓差超過1.0 MPa時通常使用平衡型機械密封。高下平衡系數(shù)k小于單位1(k=k+p8/△p<1),且可曲饒橡膠接頭密封上的載荷主要靠界面膜中的流體靜壓力支撐。但是在整個壓力范圍需要穩(wěn)定性,密封在諸如起動和停機等暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)期間正常工作。這需要使用有限元分析進(jìn)行細(xì)致的模擬以預(yù)測出所有相關(guān)條件下的端面錐旋。
在較簡單的不可壓縮流體情況下,出口壓力始終為環(huán)境壓力,所以當(dāng)被密封壓力p1,升高時,平均界面壓力與p1成比例增加,且力的平衡不變。面對橡膠接頭就不是這種情況。當(dāng)其壓力比是β=p2/p1,并且小于臨界值βa(取決于流道的氣體和阻力)時,則氣體以音速流出,并且排出壓力pe高于環(huán)境壓力化p2(pe=p1·βa>p2)。所以可曲饒橡膠接頭試圖通過問隙以降低流阻來恢復(fù)平衡。它具有很重要的意義。雖然原則上它確實降低了界而流體靜壓力,但不利的一而是進(jìn)一步提高了臨界壓力比βa,從面進(jìn)一步增加了出口壓力pa。