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閥門的密封性能是評定閥門質(zhì)量性能的一個重要指標。現(xiàn)在大部分的調(diào)節(jié)閥或者通用閥門閥桿和填料密封為接觸式密封，因其結(jié)構(gòu)簡單、裝配及更換方便、成本低廉而被廣泛采用。

　　閥門中閥桿和填料處的泄漏又是常見的現(xiàn)象。填料之所以能起到密封的作用，其原理現(xiàn)在主要存在兩大密封觀點，分別是“軸承效應”和“迷宮效應”。

填料的“軸承效應”是指在盤根填料和閥桿之間，擠壓填料以及在外部的潤滑劑作用下，因為張力在閥桿的接觸面形成一層液膜，使填料和閥桿形成類似于滑動軸承的關(guān)系，這樣填料和閥桿就不會因為過度摩擦而出現(xiàn)磨損，同時因為液膜存在，填料和閥桿時刻處于密封狀態(tài)。

填料密封中的“迷宮效應”所指的閥桿的表面平整程度無法達到微觀水平，閥桿和填料間的微小間隙這是客觀存在的，無法消除，如果從這方面進行填料密封設計，往往效果不是很理想，而這是造成多空間泄漏或動力泄漏的基本條件。密封介質(zhì)通過填料和閥桿泄漏機理有很多形式：腐蝕間隙泄漏機制、多孔泄漏機制、動力泄漏機制等。本文對于高溫工況下的閥門填料密封結(jié)構(gòu)的改進設計是基于上述多種泄漏機制，提出切實可行的改進方案。

高溫閥門填料結(jié)構(gòu)外漏分析

　　在高溫工況下，如選用石墨盤根密封結(jié)構(gòu)，很容易出現(xiàn)外漏情況。經(jīng)分析原因如下：

　　石墨盤根裝入填料函內(nèi)，通過填料壓蓋上緊固螺栓松緊來施加對填料的軸向壓力。由于填料具有一定程度的可塑性，受軸向壓力后產(chǎn)生徑向壓力和微變形，內(nèi)孔與閥桿緊密貼合，但是這種貼合上下不是均勻的。通過填料壓力分布和填料密封力分布可知，填料函中上部填料和下部填料受介質(zhì)壓力是不均勻的。直接導致兩部分填料塑性變形不一致，容易出現(xiàn)填料與閥桿的局部密封過度或者密封不足，同時靠近壓蓋處受的徑向壓緊力大，所帶來的填料與閥桿的摩擦力也大，在此處閥桿和填料容易出現(xiàn)磨損。

　　在高溫情況下，溫度越高，石墨盤根膨脹越大，摩擦力也隨之加大，高溫所帶來的散熱不及時，加速了閥桿和填料的磨損率，這也是高溫閥門填料容易出現(xiàn)外漏的主要原因。