球阀密封面密封比压计算公式探讨

　　分析了球阀密封面密封比压的计算方法，列举了典型阀门尺寸计算数据对比，提出了非金属材料阀座密封比压的计算公式。

1、概述

　　球阀密封面比压计算的准确性对阀门结构设计、性能分析和材料选用等方面影响很大。本文通过对常用球阀比压公式的分析，提出了新的符合实际阀门条件的计算公式。

2、密封原理

　　球阀球体为上下轴固定，接触部位安装滑动轴承。阀座安装在具有活塞效应的阀座支撑圈内，阀座支撑圈上安装O形圈与阀体密封( 图1) 。阀座支撑圈后安装弹簧提供预紧力使阀座压紧球体。阀门关闭，进口端介质力作用于阀座支撑圈外径DJH与阀座内径DWN形成的环状面积上，使其压紧球体，达到密封。

图1 球阀密封结构

3、密封比压计算

　　阀座密封面上的工作比压q 为

4、计算数据对比

　　以DN80 - PN250C 固定式球阀为例，按照真空技术网(http://www.chvacuum.com/)提供的经验计算公式与本文计算公式的计算结果进行对比( 表1，表2) 。

表1 计算结果

表2 对比

5、结语

　　通过计算对比，常用球阀密封比压计算公式在选择非金属材料( 如尼龙、德威龙、钼龙、PEEK等)阀座时误差较大，其主要原因是阀门法向力计算上出现错误。本文通过对阀座密封面比压重新推理，得出新的公式，其计算结果可以满足非金属阀座材料的选择。