大口径金属硬密封球阀泄漏分析及解决方案

为提高大口径金属硬密封球阀的密封性,以金属密封副为研究对象,建立了有限元模型以进行泄漏分析并提出解决方案。根据对原始设计的计算结果系统地阐述了密封副产生宏观泄漏的原因,并针对性地以阀芯弹性模量、阀芯半径、阀座静压加载面积及阀座有无沟槽结构为优化变量,利用ANSYS网格坐标提取功能处理得到密封面开口截面形状,并结合CFD模拟和理论计算方法估算其泄漏流量,最终得到各参数对宏观泄漏的影响趋势及解决方案。分析结果表明,有限元接触分析可为球阀硬密封问题提供针对性解决方向,为大口径金属硬密封球阀设计提供了新方法。