一、按密封原理分類：強制密封與自密封

1. 強制密封結(jié)構(gòu)

• 特點：密封可靠性依賴預(yù)緊力的精準控制，需定期維護調(diào)整。
• 典型結(jié)構(gòu)：
  • 平面密封（平行密封）
    • 原理：閥座與啟閉件（如閘板、閥瓣）的密封面為平行平面，通過螺栓預(yù)緊力擠壓密封面實現(xiàn)貼合。
    • 設(shè)計要點：密封面粗糙度需≤Ra0.8μm，常配合軟密封材料（如橡膠、PTFE）填充微觀間隙，或采用金屬硬密封（如不銹鋼 + 研磨）。
    • 應(yīng)用：低壓閘閥、截止閥、隔膜閥，適用于水、空氣等清潔介質(zhì)。
  • 錐面密封（楔形密封）
    • 原理：密封面為錐形（如閥座錐角 30°/45°），啟閉件（如球體、閘板）楔入時產(chǎn)生徑向分力，增強密封面比壓。
    • 設(shè)計要點：錐面角度需精確匹配（如球閥球體與閥座錐度差 0.5°），金屬硬密封時需堆焊硬質(zhì)合金（如司太立）提高耐磨性。
    • 應(yīng)用：高壓球閥、楔式閘閥，適用于石油、天然氣等高壓工況。
  • 球面密封
    • 原理：啟閉件（如球體、球瓣）與閥座為球面接觸，接觸面積均勻，可實現(xiàn)雙向密封。
    • 設(shè)計要點：球面曲率半徑需嚴格控制（如球閥球體與閥座半徑差≤0.1mm），常配合彈性閥座（如金屬彈簧加載 PTFE）補償磨損。
    • 應(yīng)用：浮動球閥、球形止回閥，適用于需要雙向密封的管道（如城市供熱管網(wǎng)）。

2. 自密封結(jié)構(gòu)

• 特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜但密封性更可靠，減少外部泄漏風(fēng)險。
• 典型結(jié)構(gòu)：
  • 楔形環(huán)自密封（Bellow Seal）
    • 原理：閥蓋與閥體間安裝楔形金屬環(huán)，介質(zhì)壓力推動環(huán)楔入錐形槽，形成徑向密封。
    • 設(shè)計要點：楔形環(huán)材料需與閥體匹配（如不銹鋼 + 退火處理），槽面粗糙度≤Ra1.6μm，避免劃傷。
    • 應(yīng)用：核電站主蒸汽閥門、高壓加氫裝置閥門。
  • 波紋管自密封（Bellows Seal）
    • 原理：閥桿處安裝金屬波紋管，介質(zhì)壓力使波紋管膨脹，壓緊閥蓋密封面，同時波紋管彈性變形補償閥桿運動。
    • 設(shè)計要點：波紋管層數(shù)（通常 3-5 層）與壓力等級匹配（如 PN160 需 5 層不銹鋼波紋管），需通過疲勞測試（≥10000 次循環(huán)）。
    • 應(yīng)用：有毒介質(zhì)（如氯氣）、易燃易爆介質(zhì)（如液化石油氣）閥門，杜絕外漏。

二、輔助密封結(jié)構(gòu)：解決動態(tài)密封與連接密封

1. 閥桿密封結(jié)構(gòu)

• 填料密封（Packing Seal）
  • 原理：閥桿與填料函間填充盤根（如石墨、PTFE），通過壓蓋擰緊力擠壓填料，填充間隙。
  • 設(shè)計要點：填料層數(shù)根據(jù)壓力確定（如 PN16 需 3-4 層），壓蓋螺栓需對稱擰緊（誤差≤5% 扭矩），避免閥桿偏磨。
  • 應(yīng)用：通用閥門（如截止閥、閘閥），適用于中低壓（≤PN40）、非劇毒介質(zhì)。
• 波紋管 + 填料雙重密封
  • 原理：波紋管作為主密封，填料作為冗余密封，雙重保障。
  • 設(shè)計要點：波紋管失效時，填料自動承接密封任務(wù)，常用于高安全等級場合（如海上平臺閥門）。

2. 連接部位密封（法蘭、螺紋）

• 法蘭密封
  • 結(jié)構(gòu)：平面法蘭（RF）、凸面法蘭（M）、環(huán)連接面法蘭（RJ）。
  • 設(shè)計要點：墊片類型與介質(zhì)匹配（如金屬纏繞墊適用于高溫高壓，橡膠墊片適用于低壓水），螺栓預(yù)緊力按標準計算（如 ASME B16.5）。
• 螺紋密封
  • 結(jié)構(gòu)：圓錐管螺紋（NPT）、圓柱管螺紋 + 密封膠帶（如生料帶）。
  • 設(shè)計要點：螺紋牙型需符合標準（如 ISO 7-1），密封膠帶纏繞方向與螺紋旋向一致（順時針），避免泄漏。