En fullstendig forklaring av tetningsmekanismen for varmevekslerpakninger: Fra kontakttrykkfordeling til lekkasjekanalblokkering- Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd

1. Grunnsteori om tetningsmekanisme

Fysisk grunnlag for tetningsmekanisme

Kontakttrykksteori

Essensen av pakningsforsegling er å etablere tilstrekkelig kontaktspenning for å oppveie mediumtrykket

Minimum effektivt tetningstrykk (Y -koeffisient): Minimum trykkspenning for pakningen å begynne å gi en tetningseffekt

Pakningskoeffisient (M): Forholdet mellom kontakttrykket som kreves for å opprettholde tetningen til mediumtrykket (ASME PCC-1 standard anbefalt verdi)

Overflateinteraksjon

Det faktiske kontaktområdet utgjør bare 5-15% av det tilsynelatende kontaktområdet (Wickers Rough Surface Theory)

Mikroforsegling oppnås ved å fylle overflatestogene gjennom plastisk deformasjon

Overflateuhet RA bør kontrolleres ved 3,2-6,3μm (ISO 4288 Standard)

Kontakttrykkdistribusjonsegenskaper

Tredimensjonal trykkfeltdannelse

Makroskopisk trykkfordeling generert med flensboltbelastning

Lokal kontakttrykkstopp (opptil 2-3 ganger gjennomsnittlig trykk)

Kanteffekt: 15% areet trykkdemping av flens ytre kant når 40%

Lekkasjekanalblokkeringsmekanisme

Flerskala tetningsprinsipp

Makroskopisk skala: Flens-Gasket System danner en mekanisk barriere

Mikroskopisk skala: Pakningsmateriale fyller overflatefekter (＞ 90% av lekkasjen oppstår i overflatefeil på 10μm nivå)

Molekylær skala: Gjennomtrengningsblokkering av polymerkjeder (spesielt kritisk for gassmolekyler)

Dynamisk tetningsprosess

Opprinnelig kompresjonstrinn: Pakningstykkelse avtar med 20-30%

Stressavslapningsstadium: 15-25% Forløpstap de første 8 timene

Arbeidsfase: Trenger å møte: P_Contact ≥ M × P_Media ΔP_Thermal

2. Arbeidsprinsippet for varmevekslerpakning

Grunnleggende tetningsprinsipp

Elastisk deformasjon og kontakttrykk

Pakningen gjennomgår elastisk eller plastisk deformasjon under virkning av bolt -forhåndsinnlasting, og fyller den mikroskopiske ujevnheten mellom flenser eller plater (overflatesuhet krever vanligvis RA≤3,2μm).

Det dannes et lokalt kontaktområde med høyt trykk (metallpakninger kan nå 200-500MPa, ikke-metall pakninger 50-150MPa), og blokkerer medium penetrasjonssti.

Overflatebindingsmekanisme

Mikroskopisk nivå: Fleksibiliteten til pakningsmaterialer (for eksempel grafitt, PTFE) gjør at overflatesuhetstoppene passer sammen, og eliminerer lekkasjekanaler> 5μm.

Makroskopisk nivå: pakningsstrukturen (som bølgeform, tannform) kompenserer for flensparallellismeningsavviket gjennom geometrisk deformasjon (kompensasjonsbeløpet er vanligvis 0,05-0,2 mm).

Tilpasningsevne under dynamiske arbeidsforhold

Termisk sykluskompensasjon

Pakningen må ha rebound -ytelse (ASTM F36 -standarden krever en rebound rate på ≥40%) for å kompensere for den termiske ekspansjonsforskjellen på flensen.

Trykksvingningstilpasning

Når det indre trykket øker, virker det middels trykket på den indre kanten av pakningen, og danner en selvstrammende effekt (selvstrammende koeffisient for metallsårpakning M = 2,5-3,0).

Vibrasjonsarbeidsforhold

Anti-fretting slitasjeutforming (for eksempel PTFE-belegg) kan redusere slitasje av tetningsoverflaten forårsaket av vibrasjoner.

3. Varmevekslerpakning FAQ

Q1: Hva er hovedtypene av varmevekslerpakninger?

Varmevekslerpakninger er hovedsakelig delt inn i tre kategorier:

Ikke-metalliske pakninger: som nitrilgummi (NBR), EPDM, fluorubber, etc., egnet for mellom- og lave temperaturforhold (-50 ℃ ~ 200 ℃)

Metallpakninger: inkludert kobberpakninger, tannpakninger i rustfritt stål, etc., motstandsdyktig mot høy temperatur og høyt trykk (opptil 800 ℃/25MPa)

Semi-metalliske pakninger: for eksempel metall sårpakninger (grafitt rustfrie stålstrimler), som har både elastisitet og styrke og er egnet for termiske syklusforhold