2.3 阀座的初步设计

2.3.1 密封蝶阀阀座密封的常规设计

密封蝶阀阀座密封面上总作用力按式（2-3）计算：

　　（2-3）

密封面上介质作用力按式（2-4）计算：

　　（2-4）

式中 DMN —密封面内径，mm；

bM —阀座密封面宽度，mm；

p —设计压力，MPa 。

密封面上密封力按式（2-5）计算：

　　（2-5）

式中 —密封面内径，mm；

—密封面外径，mm；

—密封面摩擦因数，mm；

—密封面必须比压，MPa；

—密封面与球面接触半角，（°）。

密封面计算比按式（2-6）计算：

　　（2-6）

式中 DMN —密封面内径，mm；

DMW —密封面外径，mm；

bM —阀座密封面宽度，mm；

—密封面与球面接触半角，（°）。

2.3.2 蝶阀阀座的选材

使用有弹性的密封材料及小的执行机构推力来获得气泡严密级密封，压缩阀座密封应力使材料弹性变形而挤进配用的金属零件的粗糙表面，以阻塞全部的泄漏通路。材料的渗透性对流体来说是少量泄漏的根据。

材料太软，或在荷载下出现冷变形（蠕变），可以加填料如玻璃纤维使其变硬。如用来做成薄片，仍能满足使用的要求，可以消除冷变形或永久变形。

密封必须仔细固定，防止由于压差的作用而破裂和漏气。软阀座粘结到金属零件上是一种办法，但不能完全解决问题，因受到热冲击时粘结会破裂和失效，足够大的压降将破坏粘结材料。选用软阀座应考虑的材料性质为以下几点：

① 流体兼容性，包括膨胀、硬度损失、渗透性、降解；

② 硬度；

③ 永久变形；

④ 荷载消除后的恢复程度；

⑤ 拉伸和压缩强度；

⑥ 破裂前的变形；

⑦ 弹性模量。

2.3.3 阀座的结构

LNG超低温碟阀阀座结构简图如图2-3所示。

2.3.4 阀座设计条件

工作介质：液化天然气；

设计压力：4.6MPa；

设计流量：3200m3/d；

设计温度：-162℃；

密封面内径：95mm；

密封面外径：110mm；

阀座密封面宽度：7.5mm；

密封面与球面接触半角：80°；

密封面磨擦因数：0.3；

密封面必须比压：10MPa；

密封面许用比压：150MPa。

2.3.5 密封蝶阀阀座密封设计计算

阀座的密封面内径为95mm，即DMN=95mm；密封面外径DMW=110mm，阀座密封面宽度bM=7.5mm，设计压力p=4.6MPa，代入式（2-4），则密封面上介质作用力为：

阀座的密封面内径为95mm，即DMN=95mm；密封面外径DMW=110mm，密封面摩擦因数fM=0.3，密封面与球面接触半角=80°，密封面必须比压，代入式（2-5），则密封面上介质作用力为：

将，代入式（2-3），则密封蝶阀阀座密封面上总作用力为：

密封蝶阀阀座密封面上总作用力，阀座的密封面内径DMN=95mm，密封面外径DMW=110mm，阀座密封面宽度bM=7.5mm，密封面与球面接触半角α=80°，代入式（2-6），则密封面计算比压为：

密封面必须比压，密封面计算比压q=13.33MPa，密封面许用比压[q]=150MPa。因为，故合格。