2.3 閥座的初步設計

2.3.1 密封蝶閥閥座密封的常規設計

密封蝶閥閥座密封面上總作用力按式（2-3）計算：

　　（2-3）

密封面上介質作用力按式（2-4）計算：

　　（2-4）

式中 DMN —密封面內徑，mm；

bM —閥座密封面寬度，mm；

p —設計壓力，MPa 。

密封面上密封力按式（2-5）計算：

　?。?-5）

式中 —密封面內徑，mm；

—密封面外徑，mm；

—密封面摩擦因數，mm；

—密封面必須比壓，MPa；

—密封面與球面接觸半角，（°）。

密封面計算比按式（2-6）計算：

　?。?-6）

式中 DMN —密封面內徑，mm；

DMW —密封面外徑，mm；

bM —閥座密封面寬度，mm；

—密封面與球面接觸半角，（°）。

2.3.2 蝶閥閥座的選材

使用有彈性的密封材料及小的執行機構推力來獲得氣泡嚴密級密封，壓縮閥座密封應力使材料彈性變形而擠進配用的金屬零件的粗糙表面，以阻塞全部的泄漏通路。材料的滲透性對流體來說是少量泄漏的根據。

材料太軟，或在荷載下出現冷變形（蠕變），可以加填料如玻璃纖維使其變硬。如用來做成薄片，仍能滿足使用的要求，可以消除冷變形或永久變形。

密封必須仔細固定，防止由于壓差的作用而破裂和漏氣。軟閥座粘結到金屬零件上是一種辦法，但不能完全解決問題，因受到熱沖擊時粘結會破裂和失效，足夠大的壓降將破壞粘結材料。選用軟閥座應考慮的材料性質為以下幾點：

① 流體兼容性，包括膨脹、硬度損失、滲透性、降解；

② 硬度；

③ 永久變形；

④ 荷載消除后的恢復程度；

⑤ 拉伸和壓縮強度；

⑥ 破裂前的變形；

⑦ 彈性模量。

2.3.3 閥座的結構

LNG超低溫碟閥閥座結構簡圖如圖2-3所示。

2.3.4 閥座設計條件

工作介質：液化天然氣；

設計壓力：4.6MPa；

設計流量：3200m3/d；

設計溫度：-162℃；

密封面內徑：95mm；

密封面外徑：110mm；

閥座密封面寬度：7.5mm；

密封面與球面接觸半角：80°；

密封面磨擦因數：0.3；

密封面必須比壓：10MPa；

密封面許用比壓：150MPa。

2.3.5 密封蝶閥閥座密封設計計算

閥座的密封面內徑為95mm，即DMN=95mm；密封面外徑DMW=110mm，閥座密封面寬度bM=7.5mm，設計壓力p=4.6MPa，代入式（2-4），則密封面上介質作用力為：

閥座的密封面內徑為95mm，即DMN=95mm；密封面外徑DMW=110mm，密封面摩擦因數fM=0.3，密封面與球面接觸半角=80°，密封面必須比壓，代入式（2-5），則密封面上介質作用力為：

將，代入式（2-3），則密封蝶閥閥座密封面上總作用力為：

密封蝶閥閥座密封面上總作用力，閥座的密封面內徑DMN=95mm，密封面外徑DMW=110mm，閥座密封面寬度bM=7.5mm，密封面與球面接觸半角α=80°，代入式（2-6），則密封面計算比壓為：

密封面必須比壓，密封面計算比壓q=13.33MPa，密封面許用比壓[q]=150MPa。因為，故合格。