閥門的密封性能是評定閥門質(zhì)量性能的一個重要指標。現(xiàn)在大部分的調(diào)節(jié)閥或者通用閥門閥桿和填料密封為接觸式密封，因其結(jié)構(gòu)簡單、裝配及更換方便、成本低廉而被廣泛采用。

　　閥門中閥桿和填料處的泄漏又是常見的現(xiàn)象。填料之所以能起到密封的作用，其原理現(xiàn)在主要存在兩大密封觀點，分別是“軸承效應(yīng)”和“迷宮效應(yīng)”。

填料的“軸承效應(yīng)”是指在盤根填料和閥桿之間，擠壓填料以及在外部的潤滑劑作用下，因為張力在閥桿的接觸面形成一層液膜，使填料和閥桿形成類似于滑動軸承的關(guān)系，這樣填料和閥桿就不會因為過度摩擦而出現(xiàn)磨損，同時因為液膜存在，填料和閥桿時刻處于密封狀態(tài)。由于填料具有一定程度的可塑性，受軸向壓力后產(chǎn)生徑向壓力和微變形，內(nèi)孔與閥桿緊密貼合，但是這種貼合上下不是均勻的。

填料密封中的“迷宮效應(yīng)”所指的閥桿的表面平整程度無法達到微觀水平，閥桿和填料間的微小間隙這是客觀存在的，無法消除，如果從這方面進行填料密封設(shè)計，往往效果不是很理想，而這是造成多空間泄漏或動力泄漏的基本條件。密封介質(zhì)通過填料和閥桿泄漏機理有很多形式：腐蝕間隙泄漏機制、多孔泄漏機制、動力泄漏機制等。本文對于高溫工況下的閥門填料密封結(jié)構(gòu)的改進設(shè)計是基于上述多種泄漏機制，提出切實可行的改進方案。正向介質(zhì)壓力增大時閥板斜圓錐表面與閥座密封面擠壓越緊，密封效果越好。

高溫閥門填料結(jié)構(gòu)的改進設(shè)計

　　高溫工況下的閥門填料出現(xiàn)外漏的情況，高溫填料一般選擇膨脹石墨盤根為主。膨脹石墨填料的自潤滑性和膨脹性好、回彈系數(shù)高，但缺點是易碎、抗剪切力差，一般安裝在填料函的中間部分，防止膨脹石墨填料受到填料壓蓋和底部壓墊的擠壓而損壞；填料的“軸承效應(yīng)”是指在盤根填料和閥桿之間，擠壓填料以及在外部的潤滑劑作用下，因為張力在閥桿的接觸面形成一層液膜，使填料和閥桿形成類似于滑動軸承的關(guān)系，這樣填料和閥桿就不會因為過度摩擦而出現(xiàn)磨損，同時因為液膜存在，填料和閥桿時刻處于密封狀態(tài)。增強型石墨盤根因含有鎳絲等，結(jié)實抗擠壓，故可以安裝在頂部和底部。

　　雖然利用膨脹石墨和增強型石墨盤組合解決部分高溫下填料外漏的情況。但是對于閥門動作比較頻繁的工況，石墨盤根磨損率比較高，使用一段時間后需要人工緊填料函上的緊固螺栓，對于人工和排查都帶來了比較大的問題。基于上述問題的考慮，我司結(jié)合國內(nèi)外文獻以及經(jīng)驗的積累近年來研制一種補償性的閥門填料結(jié)構(gòu)，特別針對高溫低壓、以及高溫高壓的不同工況，針對性的開發(fā)不同的高溫填料結(jié)構(gòu)，一舉解決了閥門在高溫工況下容易外漏的情況。工況壓力不高故取消填料隔套，填料函底部加入補償性圈形彈簧，安裝時需緊固螺栓預(yù)加一定的預(yù)緊力。

三次風管兩側(cè)澆注料擋墻形式

　　取消閥板下部擋墻，在高溫調(diào)節(jié)閥閥板前一定距離沿三次風管壁左右兩側(cè)分別澆注擋墻，預(yù)留出約70%的通風截面。這樣設(shè)置擋墻同樣達到減少閥板插入深度、延長閥板使用壽命的效果，同時克服了底部擋墻結(jié)構(gòu)的缺點。

首先，三次風在經(jīng)過擋墻轉(zhuǎn)向時沿著一定坡度改變風速和風向，氣流更加順暢，大大減少了三次風對擋墻的沖刷和破壞，從而延長了擋墻的使用壽命。兩側(cè)擋墻有效的保護了三次風對閥板兩側(cè)的磨損、腐蝕，大大延長了閥板的使用壽命。

　　其次，擋墻預(yù)先擋住了三次風管兩側(cè)約30%的通風面積，這樣大大減少了高溫調(diào)節(jié)閥閥板寬度方向的尺寸，體積和重量較第二種方案下降了許多，節(jié)約了閥板制作成本，并且降低了起重鏈的受力，閥板調(diào)節(jié)靈活。

　　另外，取消下部擋墻后，積灰現(xiàn)象基本解決，方便人員檢修。