¿Cómo logran los anillos de lente a una alta presión de la junta con cargas de pernos bajos?

La capacidad del anillo de lente para lograr una alta presión de la junta con cargas de pernos bajos se debe principalmente a sus principios de diseño, propiedades del material, requisitos de procesamiento y efectos físicos durante la operación. La sección transversal del junta de lente está diseñado para ser esférico o similar a una lente convexa. Este diseño hace que el contacto entre la junta y la brida se convierta en un contacto de línea en lugar de un contacto superficial. El diseño de contacto de línea reduce significativamente el área de contacto, produciendo así un mayor estrés de contacto local bajo la misma fuerza de pretensión de pernos, es decir, lograr una alta presión de la junta. Cuando aumenta la presión interna del sistema, la junta de la lente se verá afectada por la presión interna y se expandirá radialmente. Esta expansión mejorará aún más la tensión de contacto entre la junta y la superficie de la brida, formando el llamado "efecto de inquietud". Este efecto permite que la junta de la lente mantenga el rendimiento de sellado estable en entornos de alta presión con bajas cargas de pernos iniciales.
Las juntas de lentes generalmente están hechas de materiales con buena elasticidad, como materiales de metal, caucho o compuestos. Estos materiales pueden deformarse elásticamente cuando se someten a fuerzas externas, llenando los pequeños espacios entre las superficies de la brida para formar un sello efectivo. Al mismo tiempo, el material elástico también puede adaptarse a la desigualidad de la superficie de la brida y mejorar la confiabilidad del sello. La dureza del material de la junta debe ser moderada. No solo debe tener suficiente resistencia para resistir el efecto de la fuerza de pretensión de pernos y la presión interna del sistema, sino también evitar el estrés de contacto excesivo con la superficie de la brida y el daño a la superficie de sellado. En general, el material de la junta debe ser más suave que el material de la brida para permitir un ajuste apretado con cargas de pernos más pequeñas.
Para garantizar un sellado efectivo entre la junta de la lente y la superficie de la brida, la superficie de la brida debe tener una alta planitud. Cualquier ligera irregularidad puede hacer que la junta no se ajuste bien, afectando así el efecto de sellado. Por lo tanto, al procesar las bridas, es necesario controlar estrictamente los indicadores de precisión geométrica, como la planitud y el paralelismo. Las juntas de lentes generalmente deben instalarse en la ranura de sellado de la brida. La precisión del mecanizado de la ranura de sellado también afecta directamente el efecto de sellado de la junta. El ancho, la profundidad y la forma del surco de sellado deben diseñarse y procesarse con precisión de acuerdo con el tamaño y la forma de la junta.
Debido al diseño de contacto de línea de la junta de lente, cuando la fuerza de pretensión de perno actúa sobre la junta, la concentración de tensión se producirá en la línea de contacto. Esta concentración de tensión ayuda a lograr una presión de asiento de alta cuña a cargas de pernos más pequeñas. Sin embargo, se debe tener cuidado para evitar el estrés excesivo que podría provocar daños en la junta o la brida. Cuando se libera la fuerza de pretensión de pernos o se reduce la presión interna del sistema, la junta de lentes puede usar su buena capacidad de recuperación elástica para volver rápidamente a su forma y posición originales, manteniendo así la continuidad y estabilidad del sello.
Las juntas de lentes logran el objetivo de la alta presión de la junta a las cargas de pernos bajos a través de una combinación de principios de diseño únicos, propiedades del material, requisitos de procesamiento y efectos físicos durante la operación. Esta característica hace que las juntas de lentes tengan amplias perspectivas de aplicación y un valor práctico importante en los sistemas de tuberías de alta presión y los recipientes a presión.