Как рассчитать давление уплотнения?

Для расчета необходимого давления уплотнения для прокладки или уплотнения инженеры полагаются на простую формулу, которая учитывает ключевые параметры, влияющие на производительность уплотнения. Формула давления уплотнения выражается как:

Давление уплотнения = (напряжение прокладки) x (коэффициент прокладки)

где:

• Уплотнительное давление — это минимальное давление, необходимое для достижения герметичного уплотнения, обычно измеряемое в фунтах на квадратный дюйм (psi) или МПа (мегапаскалях).
• Напряжение прокладки — это сжимающее напряжение, приложенное к материалу прокладки, определяемое путем деления нагрузки на болт на площадь прокладки.
• Фактор прокладки — безразмерный коэффициент, зависящий от материала прокладки и условий эксплуатации.

Чтобы использовать эту формулу, сначала нужно определить соответствующее напряжение прокладки для данного применения. Это значение зависит от материала прокладки, толщины и характеристик сжатия. Производители обычно предоставляют рекомендуемые значения напряжения прокладки для своих продуктов на основе испытаний и опыта.

Фактор прокладки — это множитель, который учитывает реальные условия эксплуатации, такие как температура, давление, жесткость фланца и совместимость с жидкостями. Этот фактор существенно изменяет теоретическое напряжение прокладки, чтобы получить давление уплотнения, подходящее для фактической среды эксплуатации. Факторы прокладки обычно находятся в диапазоне от 0,5 до 5 и выводятся эмпирическим путем для различных типов прокладок и условий эксплуатации.

В качестве примера расчета рассмотрим прокладку из сжатого волокна с рекомендуемым напряжением прокладки 4000 фунтов на квадратный дюйм, используемую в условиях умеренной температуры и низкого давления воды. Соответствующий фактор прокладки может быть 1,5. Подставим эти значения в формулу:

Давление уплотнения = 4000 фунтов на кв. дюйм x 1,5 = 6000 фунтов на кв. дюйм

Таким образом, в этом случае минимальное давление уплотнения должно быть 6000 фунтов на квадратный дюйм, чтобы достичь надежного соединения без утечек. Затем болты фланца будут подобраны по размеру и затянуты с таким моментом, чтобы создать это давление на прокладку.