阀杆填料密封系统性能是控制阀整机性能的重要影响因素之一。针对流程工业中普遍使用的阀杆填料密封系统型式,分析了该类密封系统的密封机理及主要失效形式,并从密封系统的性能计算、模拟分析、性能评价、性能试验研究及装置等多个方面总结了阀杆填料密封系统性能研究的技术进展。通过分析与总结,讨论了目前相关研究的不足之处:未重视填料密封系统的摩擦性能指标、未考虑阀杆运动形式及不同服役条件等因素影响、尚未建有全面综合性能试验装置等,并指出了未来研究的方向与重点,即应综合考虑阀杆填料密封组合在生产制造、现场服役等环节的影响因素,并开展更为全面而系统的性能分析与试验研究工作。

针对阀门填料选型计算缺乏依据、填料装配依靠工人经验的问题,通过对填料密封理论进行研究,分析了填料预紧力、填料高度、介质温度对阀杆填料密封性能的影响,设计了一种部分回转阀门填料密封试验装置,能模拟不同介质、不同温度以及阀杆部分回转等真实工况,可准确加载不同的填料预紧力,精确测量阀杆的摩擦力矩,进行填料逸散性检测,并评估阀杆填料密封性能。利用该装置针对柔性石墨填料进行了初步试验研究,实现了径向比压系数R的间接测量,得出轴向预紧力适宜区间为12~20 MPa,验证了装置具有较强的先进性。

受管道阻力损失影响,气动调节阀的理论流量曲线会发生偏离,固有流量特性在大压差下更容易发生畸变。从理论和试验室条件下的试验数据,分析了曲线偏离的原因,提出在进行调节阀流量试验前,应根据试验室的资源条件提前确定阀门的临界压差,从而保证试验数据的准确性。