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调节阀如何选用填料

值得托付的第三方法定安全阀校验机构 [在线微信交谈] 时间：2024-01-03
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调节阀如何选用填料

调节阀填料的功能与类型选择

调节阀填料是调节阀的重要组成部分，安装在阀盖的填料室中，其核心功能在于防止介质因阀杆的运动而发生外泄。填料函的设计形式多样，包括标准型、带弹簧型以及双层填料函等，为确保系统密封性能的可靠性，需合理进行安全阀检测以验证填料密封效果及阀门整体安全性。通过定期开展安全阀检测，可有效评估填料磨损状况并及时维护，既能保障介质零泄漏的运行要求，又能延长阀门使用寿命，实现工艺流程的稳定控制。

填料函的类型

填料函是调节阀的重要结构，设计形式包括标准型、带弹簧型及双层填料函，各具不同的密封效果与应用特点。标准型填料函结构简单且实用，通过压盖压紧填料来确保密封效果，即便磨损后也易于调整和压紧。带弹簧型填料函则利用压缩弹簧的弹力，进一步增强了密封圈的密封性能。而双层填料函，特别设计有测试腔，并与进行热交换的上阀盖相连通，从而确保了密封的可靠性。

填料的使用场景和特点

调节阀中常用的填料类型包括聚四氟乙烯V形圈、石棉和石墨。这些填料各自具有独特的特点和应用场景。

聚四氟乙烯V形圈，其结构呈V形，通过聚四氟乙烯粉末压制或棒料切制而成。在两端紧压的状态下，这种材料凭借其小摩擦系数、润滑性能和出色的密封性，在60°V形结构中适用于普通调节阀，而在90°V形结构中则适用于高压调节阀。

然而，这种密封材料也存在一些不足。聚四氟乙烯V形圈凭借其优良的密封性和润滑性适用于不同压力级别的调节阀，但耐磨性和耐温性能有限。其主要局限在于耐磨性较差，可能导致阀杆密封的可靠性降低，通常需要每1～2年更换一次填料。此外，它对温度的耐受范围有限，无法承受200℃以上的高温，也不能用于熔融状态的碱金属或高温的氟、氟化氢等介质。

石棉填料适用于高温、高压以及非腐蚀介质系统。在使用时，石棉绳被精心盘绕在阀杆周围，并通过压盖进行紧密压实。石棉填料适用于高温高压非腐蚀系统，需要配合注油器进行润滑，扩大其适用范围。为了确保密封效果和润滑性能，必须配备注油器，通过润滑油来发挥作用。此外，增强型的石棉填料则能适用于更为严苛的高温和高压环境，例如35MPa和600℃的场合。经过聚四氟乙烯烃蜡处理的石棉填料，更能抵御强酸的侵蚀。

石墨填料，作为一种新型的全石墨产品，兼具密封性好、润滑性强、化学惰性高以及耐腐蚀、耐高低温（-200～600℃）等诸多优点。石墨填料具备良好的化学惰性与耐温性能，适用高温场合，正逐渐替代石棉。然而，它也存在一定的缺点，如摩擦力相对较大，不适用于强氧化剂如浓硫酸、浓硝酸等介质。

石墨填料常被用于高温场合，作为石棉的替代品出现。由于石棉对环境和人体的危害，其使用已逐渐减少。尽管如此，石墨填料在某些方面仍无法超越石棉，如耐用性和低摩擦力。然而，随着技术的进步，石墨已成为石棉不可避免的替代品。

石墨环填料方面，其结构主要有丝状石墨、片状石墨和弯片状石墨三种类型。丝状石墨以其独特的编丝状结构，展现出优越的弹性，能够更好地包围阀杆并净化其表面。片状石墨通过将多片板材压制整合，依照填料函的尺寸精细加工成填料环，呈现出方形的横截面。弯片状石墨的制作工艺有所不同，使得它在高温环境下容易渗透，然而由于其制作简便且价格亲民，弯片状石墨已在实际应用中得到了广泛的采用。

过去，调节阀填料选择的主要考虑因素是填料工作温度，当温度低于200度时选用PTFE，当温度高于200度时选用石墨。现在，选用填料时，不仅要考虑工作温度，还要考虑填料的摩擦对控制过程所造成的影响，例如，回差、密封质量和使用寿命等。

填料的选用原则是在保证所需泄露量等级的前提下，尽可能减小摩擦力、延长使用寿命。

采用石墨填料的系统，其摩擦要远大于采用PTFE填料系统，因此，只要温度允许，应该采用PTFE系统。

总结一下填料结构设计和应用的要点：

1.不同填料函和填料结构适用于不同的应用场合，合理选用填料函和填料结构可以在达到所需密封条件下降低摩擦，延长使用寿命。

2.填料结构中，填料层数和长度不是越多越好，通常填料长度是阀杆直径的1.5倍。

3.提高阀杆和填料函的加工光洁度和表面精度十分重要，对PTFE填料，阀杆和填料函光洁度不够，会使密封下降，造成泄露量增大。

4.填料结构设计应该能够自动调节压紧力，补偿由于磨损等造成压紧力的下降，要有利于现场维护和安装。

5.调节阀的安装不当会造成摩擦不均，例如水平安装时阀杆自重对水平线下部的填料造成压力，增大摩擦，而水平线上部的填料因压紧力降低而使密封性能变差。

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