| Предыдущий параграф | |||||||||||
7.3. PTFE сальники
Второй ступенью в параметрах сальников регулирующих клапанов являются сальники из PTFE. PTFE это сокращение химического соединения политетрафлорэтилена, известного под названием тефлон. PTFE обладает некоторыми замечательными свойствами для использования в сальниках, например, химическая нейтральность и стойкость к большинству агрессивных сред, хорошие скользящие свойства и высокая граница теплостойкости в ненагруженном состоянии до 315C. Но существует и отрицательное свойство: хладнотекучесть. Это значит, что материал под действием механической нагрузки изменяет свою форму и имеет тенденцию вытекать в свободное пространство. Такая текучесть значительно повышается с ростом температуры.
Такое отрицательное свойство компенсируется добавкой различных примесей в чистый тефлон: стекловолокно, бронза, графит, углеродистое волокно и другие специально для этих целей созданные композиты. Вышеназванные примеси снижают хладотекучесть на несколько процентов от первоначального значения. Однако эти примеси имеют и отрицательные свойства. Прежде всего, это снижение уплотнительной пособности по сравнению с чистым тефлоном и чувствительность к резким переменам температуры. В общем, можно сказать, что примеси в тефлоне повышают плотность полученной композиции и тем самым снижают уплотнительную способность такого уплотнительного материала.
Поэтому для газоуплотняющего сальника до сих пор часто применяют чистый PTFE.
На практике используются разные конструкции PTFEсальников, где самой распространенной и давно применяемой является комбинация крышевидных V-образных колец, подпираемых и растягиваемых аксиальной стальной пружиной. Этот сальник обладает хорошей плотностью, благодаря большому количеству уплотняющих кромок, но большим недостатком является низкая стойкость к температурным циклам, где начительную роль играет довольно большое тепловое расширение PTFE. Отрицательные качества проявляет аксиальное усилие пружины, которая в связи с хладотекучестью тефлона и колебанием его размеров в течение температурных циклов вызывает со временем безвозвратные деформации уплотнительных колец, что проявляется при остановках оборудования, когда в холодном состоянии после гидропробы системы сальник течет.
Нагревшись, в большинстве случаев доуплотняется и работает нормально.
Разные производители различными способами стараются устранить этот недостаток.
LDM использует конструкцию PTFEсальника с уплотнительным U-образным кольцом, которое внутри расширяется стальной пружиной. Этим в принципе устраняется необходимость перевода аксиального усилия пружины на радиальное уплотняющее усилие материалом уплотняющих колец. Такой сальник потом проявляет более высокую стойкость к изменениям температуры, чем классическая конструкция.
Максимальная рабочая температура PTFE-сальников зависит от конструкции сальника и использованной смеси (чистый PTFE или разные композиции) и от рабочего избыточного давления. При давлении до 40 бар разные производители допускают температуру от 180C до 260C (для клапанов LDM). Долговечность PTFE-сальников зависит от качества тяги и ее состояния при эксплуатации. При хороших условиях может превышать 500 000 циклов.
В LDM разработка сальников на базе тефлоновых композитов для клапанов RV 2хх была закончена в 1998 году, во время которой особое ударение ставилось, кроме долговечности, на нечувствительности сальника к резким перепадам температуры (шокам), которые часто проявляются в областях отопления и промышленности. В связи с этой разработкой были преобразованы и некоторые технологические процессы для производства остальных деталей регулирующих клапанов, в результате был создан сальник со сроком службы, превышающим 700 000 циклов, причем в тяжелых условиях циклических изменений температуры. Диапазон pH протекающей среды с точки зрения сальника от 0 до 14. Такие PTFE-сальники получили защищенное название DRSpack® (Direct Radial Sealing Pack) и сегодня представляют собой стандартный PTFE сальник клапанов ряда RV 2хх (рис. 7.3.1.).
Рис. 7.3.1. PTFE-сальник клапана RV 210 (LDM).
Рис. 7.3.2. PTFE-сальник с V-образными манжетами.
| Предыдущий параграф | |||||||||||
