填料密封是爲了防止介質從移動的閥杆和閥蓋的間隙中産生泄漏。填料的材質與填料密封的結構的選擇是保證閥門在阀杆填料处不产生外漏的重要条件之一。填料密封結構一般由填料压板、填料压套、填料、隔环、填料垫组成。填料密封結構的选择,取决于閥門的工作条件。閥門本身的結構和填料的材质,通常有以下几种:
(1)一般工业用闭路閥門填料密封的基本結構 見表1
結構 | 簡圖 | 應用範圍 |
壓套螺母式填料壓蓋 | ![]() |
小口径閥門 |
螺紋環套式填料壓蓋,帶有密封罩 | ![]() |
氟利昂閥門 |
整體填料壓蓋,用活節螺栓壓緊 | ![]() |
灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁或钢制阀低压閥門 |
填料壓板、填料壓套組合式填料壓蓋,用活節螺栓壓緊 | ![]() |
钢制閥門 |
填料壓板、填料壓套組合式填料壓蓋、中間設隔環,用活節螺栓壓緊 | ![]() |
钢制閥門 |
(2)动力工业用閥門的填料密封結構 在高温、高压动力工业用閥門中,填料密封部件的工作条件很复杂,各种成分浸渍过的并用金属丝增强的无石棉填料、柔性石墨编织填料,柔性石墨环是填料密封的主要材料。
填料压盖通常作成填料压板和填料压套分开結構,填料压套一般用25号钢、35号钢或者12Crl3制造,压紧螺栓采用活节螺栓,填料垫用12Crl3或1Crl8Ni10制造。
填料材料应有材质证明书,柔性石墨填料应在閥門安装前装入,长期保存时,为了避免阀杆材料受腐蚀,库存閥門不装柔性石墨填料。
若閥門安装在难以接近的地方,不能经常拧紧活节螺栓压紧填料,但又必须保证填料密封长期工作,在这种情况下采用两段填料组成的密封結構。两段填料之间装一个隔环,介质泄漏时,沿着专用管从隔环内引到恰当的容器或大气中,高温介质工作的閥門,为了降低填料的温度,根据可能把填料移到閥門上部一远离阀体。填料和阀盖之间的圆柱部分,可附加散热片。
动力装置閥門填料密封結構的基本形式列于表2中。
結構 | 簡圖 | 應用範圍 |
無石棉填料、帶金屬絲或不帶金屬絲的外部浸石墨 | ![]() |
工作温度在200~425℃,参数不高的閥門 |
柔性石墨環,同柔性石墨編織填料隔開 | ![]() |
工作温度小于等于570℃的高参数閥門 |
上下兩個無石棉填料環之間裝柔性石墨編織填料 | ![]() |
工作温度小于等于510℃的高参数閥門 |
柔性石墨編織填料套裝在兩個柔性石墨環之間 | ![]() |
工作温度小于等于510℃的高参数閥門 |
柔性石墨環用隔環把填料分層兩部分,泄漏介質從排水管引出 | ![]() |
安装在难以接近的地方或长期操作下要求可靠的閥門 |
(3)高压用閥門填料密封結構 在介质压力比较高的情况下,为了保证动密封连接的密封性,填料中必须产生较大的压力,这样如果阀杆直径比较大,将产生比较大的摩擦力矩。为了减少摩擦力矩,阀杆表面可氮化、镀镍磷(ENP)或磨削,填料高度取得比较大,一般在10圈以上。当閥門工作温度不太高时,可采用无石棉填料,可是,對于高压阀来说,由于制造和维修困难,可使用柔性石墨编织填料和柔性石墨环填料如图a、b所示。
(4)調節閥的填料密封結構 對于調節閥来说最常用的一种填料密封結構如图c所示。在设计調節閥填料密封結構时,除了保证密封性能以外,主要考虑摩擦力矩要小,为了达到此目的,阀杆直径要尽可能选得小些,填料选用要恰当,并保证经常有润滑;在选择填料时要考虑介质的成分和温度。填料密封結構中通常装有隔环和注油器,調節閥中应用较广的填料是橡胶密封圈。


(5)波纹管密封結構詳見下篇