En komplet forklaring af forseglingsmekanismen for varmevekslerpakninger: Fra kontakttrykfordeling til lækage kanalblokering- Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd

1. Grundlæggende teori om forseglingsmekanisme

Fysisk grundlag for tætningsmekanisme

Kontakttryksteori

Essensen af pakningstætning er at etablere tilstrækkelig kontaktstress til at udligne medium tryk

Minimum effektivt tætningstryk (Y -koefficient): Den minimale trykspænding for pakningen til at begynde at producere en tætningseffekt

Pakningskoefficient (M): Forholdet mellem det kontakttryk, der kræves for at opretholde tætningen til det medium tryk (ASME PCC-1 standard anbefalet værdi)

Overfladeinteraktion

Det faktiske kontaktområde tegner sig kun for 5-15% af det tilsyneladende kontaktområde (Wickers Rough Surface Theory)

Mikroforsegling opnås ved at fylde overfladetruger gennem plastdeformation

Surface Roughness RA skal kontrolleres ved 3,2-6,3 μm (ISO 4288 Standard)

Kontakttrykfordelingskarakteristika

Tredimensionel trykfeltdannelse

Makroskopisk trykfordeling genereret af flangeboltbelastning

Lokalt kontakttryktrykstop (op til 2-3 gange det gennemsnitlige tryk)

Kanteffekt: 15% områdets trykdæmpning af flange ydre kant når 40%

Lækage -kanalblokeringsmekanisme

Multi-skala forseglingsprincip

Makroskopisk skala: Flangepasketsystem danner en mekanisk barriere

Mikroskopisk skala: pakningsmateriale udfylder overfladefejl (＞ 90% af lækage forekommer i overfladedefekter på 10μm niveau)

Molekylær skala: Permeationsblokering af polymerkæder (især kritisk for gasmolekyler)

Dynamisk tætningsproces

Indledende komprimeringsstadium: Pakningstykkelse falder med 20-30%

Stressafslapningstrin: 15-25% forudindlæst i de første 8 timer

Arbejdsstadium: Behov for at mødes: P_KONTAKT ≥ M × P_MEDIA ΔP_THERMAL

2. Arbejdsprincippet om varmevekslerpakning

Grundlæggende tætningsprincip

Elastisk deformation og kontakttryk

Pakningen gennemgår elastisk eller plastisk deformation under handlingen af boltforbinding, hvilket fylder den mikroskopiske ujævnhed mellem flanger eller plader (overfladegruppe kræver normalt RA≤3,2 um).

Et lokalt kontaktområde med højt tryk dannes (metalpakninger kan nå 200-500MPa, ikke-metalpakninger 50-150MPa), der blokerer for medium penetrationssti.

Overfladebindingsmekanisme

Mikroskopisk niveau: Fleksibiliteten af pakningsmaterialer (såsom grafit, PTFE) får overfladeskilden til at passe sammen, hvilket eliminerer lækagekanaler> 5μm.

Makroskopisk niveau: Pakningstrukturen (såsom bølgeform, tandform) kompenserer for flangeparallelismeafvigelsen gennem geometrisk deformation (kompensationsbeløbet er normalt 0,05-0,2 mm).

Tilpasningsevne under dynamiske arbejdsforhold

Termisk cykluskompensation

Pakningen skal have rebound -ydeevne (ASTM F36 -standard kræver en reboundfrekvens på ≥40%) for at kompensere for den termiske ekspansionsforskel for flangen.

Tilpasning af tryksvingning

Når det indre tryk øges, virker det mellemstore tryk på den indre kant af pakningen og danner en selvstramende virkning (selvstramende koefficient for metal sårpakning M = 2,5-3,0).

Vibrations arbejdsvilkår

Anti-fretting-sliddesign (såsom PTFE-belægning) kan reducere slid på tætningsoverfladen forårsaget af vibrationer.

3. Varmevekslerpakning FAQ

Q1: Hvad er de vigtigste typer varmevekslerpakninger?

Varmevekslerpakninger er hovedsageligt opdelt i tre kategorier:

Ikke-metalliske pakninger: såsom nitrilgummi (NBR), EPDM, fluororubber osv., Velegnet til medium og lav temperaturforhold (-50 ℃ ~ 200 ℃)

Metalpakninger: inklusive kobberpakninger, tænder på rustfrit stål, osv., Bestandig over for høj temperatur og højt tryk (op til 800 ℃/25MPa)

Semi-metalliske pakninger: såsom metal sårpakninger (grafit-rustfrie stålstrimler), som har både elasticitet og styrke og er egnede til termiske cyklusforhold