填料密封中的“迷宮效應(yīng)”所指的閥桿的表面平整程度無(wú)法達(dá)到微觀水平，閥桿和填料間的微小間隙這是客觀存在的，無(wú)法消除，如果從這方面進(jìn)行填料密封設(shè)計(jì)，往往效果不是很理想，而這是造成多空間泄漏或動(dòng)力泄漏的基本條件。密封介質(zhì)通過(guò)填料和閥桿泄漏機(jī)理有很多形式：腐蝕間隙泄漏機(jī)制、多孔泄漏機(jī)制、動(dòng)力泄漏機(jī)制等。作為流體傳輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵性控制部件，因其具有的截止、調(diào)節(jié)、穩(wěn)壓、分流等功能，其主要應(yīng)用于鍋爐、蒸汽管道、煉油、化工、火力以及冶金等領(lǐng)域。本文對(duì)于高溫工況下的閥門填料密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)是基于上述多種泄漏機(jī)制，提出切實(shí)可行的改進(jìn)方案。

高溫閥門填料結(jié)構(gòu)外漏分析

在高溫工況下，如選用石墨盤根密封結(jié)構(gòu)，很容易出現(xiàn)外漏情況。經(jīng)分析原因如下：

石墨盤根裝入填料函內(nèi)，通過(guò)填料壓蓋上緊固螺栓松緊來(lái)施加對(duì)填料的軸向壓力。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。通過(guò)填料壓力分布和填料密封力分布可知，填料函中上部填料和下部填料受介質(zhì)壓力是不均勻的。其次，擋墻預(yù)先擋住了三次風(fēng)管兩側(cè)約30%的通風(fēng)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。直接導(dǎo)致兩部分填料塑性變形不一致，容易出現(xiàn)填料與閥桿的局部密封過(guò)度或者密封不足，同時(shí)靠近壓蓋處受的徑向壓緊力大，所帶來(lái)的填料與閥桿的摩擦力也大，在此處閥桿和填料容易出現(xiàn)磨損。

在高溫情況下，溫度越高，石墨盤根膨脹越大，摩擦力也隨之加大，高溫所帶來(lái)的散熱不及時(shí)，加速了閥桿和填料的磨損率，這也是高溫閥門填料容易出現(xiàn)外漏的主要原因。

在新型干法水泥生產(chǎn)線上，窯和分解爐用風(fēng)量的分配是通過(guò)三次風(fēng)管高溫調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，三次風(fēng)管上的高溫調(diào)節(jié)閥的使用情況直接影響窯系統(tǒng)工況的正常與穩(wěn)定和熟料產(chǎn)質(zhì)量。高溫調(diào)節(jié)閥損壞時(shí)，有些廠家會(huì)在三次風(fēng)管中堆放廢棄耐火磚以應(yīng)急，這個(gè)簡(jiǎn)單的方法卻取得了很好的效果，并由此產(chǎn)生了高溫調(diào)節(jié)閥擋墻的概念。在高溫情況下，溫度越高，石墨盤根膨脹越大，摩擦力也隨之加大，高溫所帶來(lái)的散熱不及時(shí)，加速了閥桿和填料的磨損率，這也是高溫閥門填料容易出現(xiàn)外漏的主要原因。目前三次風(fēng)管高溫調(diào)節(jié)閥前設(shè)置擋墻已是普遍做法。