针对高温(200℃)高压(150 MPa)工况,设计了一种双向非弹性密封组结构方案,并通过对弹簧进行降维处理,建立弹簧蓄能密封组的轴对称分析模型,分析了温度和介质压力分别对所设计密封组密封性能的影响规律。结果表明高温会使密封夹套的峰值接触压力降低,但是会增加密封夹套的接触宽度,弥补材料变软对密封性能的影响;高压会使密封夹套双唇口之间形成极高的峰值压力,有利于实现密封。

针对国内硬密封截止阀,已有的阀芯结构不能满足压差变化大的双向V级密封要求;已有的制造工艺不能满足双密封面同时达到密封比压要求的问题。本文研究设计截止阀双向密封结构,从根本上解决了现有行业中的特殊使用要求,例如核I级阀门高温高压环境中,不同工况下,存在的密封方向相反且压差变化大比如(0.5~2 MPa和15~20 MPa)的问题。特别是主阀芯的两道密封设计中,动密封采用自紧式密封结构即存在阀门的使用压差越大,密封效果越好,明显扩大了截止阀的温度、压力使用范围,提高了阀门的覆盖性,减少企业设计开发成本。因此,双向密封的截止阀结构设计是阀门密封结构的创新。

作为高端工业阀门设计及制造领域的领导者,苏州安特威阀门有限公司(以下简称安特威阀门)主要生产球阀、蝶阀等产品,产品被广泛应用于天然气、石油、电力、水务、化工、建筑、造纸、管线输送等领域。2021年,安特威阀门在创新研发、交付能力、数字化转型等方面取得了不俗成绩,市场部经理孟娟告诉记者,其自主研发的深冷蝶阀实现了双向密封和寿命试验突破2000次,达到世界先进水平;投资建设两条新的柔性产线,并且上线了APS、BI、DCS等系统,产品的交付能力和一次合格率均大幅提升;闭锁料斗阀助力东华能源试车成功,标志着UOP工艺丙烷脱氢项目实现进口阀门国产化。

运输有毒或可燃性气体的管道泄漏易导致起火、爆炸等灾难性后果。大口径球阀常用于矿山通风或天然气集输管道,球阀的密封性能是设备安全稳定运行的关键指标。文章在高压密封和低压密封工况下对40英寸全焊接球阀的密封结构组件正、反向密封时的密封性能展开研究。结果表明:正、反向密封时,高应力区出现在阀座支撑圈上,最大等效应力小于屈服强度;阀座密封圈的高应力和最大变形均出现在与阀座支撑圈接触的2个尖角位置。高压密封时,阀座与球体接触区域的接触压力均大于介质压力,满足密封要求。相比于高压密封工况,低压密封时阀座与球体的接触区域明显减小,需确保介质工作压力大于设计压力,防止过低的介质压力降低其密封性能。该研究可为大口径球阀密封压力范围的确定提供参考,为大口径球阀双向密封性能分析提供研究方法。

针对潜水器海水液压浮力调节特殊工况需求,提出了满足双向密封要求的电磁截止阀总体结构。围绕双向电磁截止阀低流阻特性和高密封性能设计要求,分析了阀口开度对截止阀流阻的影响,阀座微倒角和密封力对截止阀密封比压的影响,提出了基于流阻和密封性能的综合性能设计方法,获得了阀口开度的优选区间。研制了海水液压电磁截止阀样机,测试了流阻特性、密封性能和吸入效率。结果表明:样机在额定流量3 L/min时流阻小于640 Pa,在1 MPa下实现双向零泄漏,吸入效率超过98.7%。