Sızdırmazlık halkalarının tasarımı endüstriyel uygulamalarda hayati bir rol oynamaktadır. Malzeme seçimi, şekli ve boyutu, aşınma direnci ve sıvı özellikleri, sızdırmazlık performansının kalitesini doğrudan etkiler.
Sızdırmazlık halkaları için malzeme seçimi açısından, mükemmel aşınma direnci, korozyon direnci ve elastikiyetleri nedeniyle PTFE (politetrafloroetilen), kauçuk ve poliüretan gibi malzemeler yaygın olarak kullanılmaktadır. Farklı çalışma ortamları ve sıvı ortamları, sızdırmazlık malzemeleri için farklı gereksinimlere sahiptir. Örneğin, PTFE genellikle yüksek sıcaklık veya korozif ortamın üstün yüksek sıcaklık direnci ve korozyon direnci nedeniyle kullanıldığı durumlarda kullanılır; Düşük sıcaklık veya genel sıvı koşulları altındayken, kauçuk malzemeler ekonomileri ve uygulanabilirliği nedeniyle tercih edilir. Bu nedenle, malzeme seçimi sürecinde, tasarımcıların sızma etkisinin dayanıklılığını sağlamak için sıvının kimyasal özelliklerini, çalışma ortamının sıcaklığını ve basıncını ve sızdırmazlık halkasının uzun süreli performansını kapsamlı bir şekilde dikkate almaları gerekir.
Sızdırmazlık halkasının şekli ve boyut tasarımı da çok önemlidir. Ortak O-ring tasarımı, valf gövdesi ve top arasında etkili bir şekilde bir sızdırmazlık teması oluşturabilir. Valf kapatıldığında etkili bir conta oluşturmak için tamamen sıkıştırılabilmesini sağlamak için, O-ring'in çapı, kalınlığı ve esnekliği doğru bir şekilde hesaplanmalıdır. Buna ek olarak, mühür halkasının montaj pozisyonunun, top döndüğünde sabit bir sızdırmazlık durumu sağlamak için genellikle topun her iki tarafında da makul bir şekilde düzenlenmesi gerekir. Sürtünme veya deformasyonun neden olduğu sızdırmazlık arızasını önlemek için tasarım işlemi sırasında valfin çalışma modu da dikkate alınmalıdır.
Aşınma direnci, mühür halkasının tasarımında bir başka önemli husustur. Manuel bilyalı valf kullanımı sırasında, sıvı akışı, sızdırmazlık halkası ve top arasında sürtünmeye neden olacaktır. Uzun süreli sürtünme, sızdırmazlık halkasının aşınmasına neden olabilir, böylece sızdırmazlık performansını etkileyebilir. Bu nedenle, iyi aşınma direncine sahip malzemelerin seçilmesi ve mühür halkasının kalınlığını ve sertliğini makul bir şekilde tasarlamak, hizmet ömrünü önemli ölçüde genişletebilir. Buna ek olarak, tasarımcılar ayrıca aşınma direncini ve korozyon direncini daha da iyileştirmek için conta halkasının yüzeyine bir kaplama eklemeyi düşünebilirler.
Sıcaklık ve basınçtaki değişikliklerin de conta halkasının performansı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Mühür halkasının performansı yüksek veya düşük sıcaklıklı ortamlarda farklı olabilir ve termal genleşme katsayısı, yumuşatma noktası ve malzemenin kırılgan sıcaklığı gibi parametrelerin tasarım sırasında tam olarak dikkate alınması gerekir. Yüksek basınçlı bir ortamda, conta halkasının daha fazla baskıya dayanması gerekir, bu nedenle yüksek basınç koşullarında iyi sızdırmazlık performansını koruyabilmesini sağlamak için tasarlanmalıdır. Aynı zamanda, tasarımcılar, aşırı koşullar altında normal olarak çalışabilmesini sağlamak için sıcaklık ve basınç değişikliklerinin conta halkası üzerindeki etkisini göz önünde bulundurmalıdır.
Sıvının özellikleri de conta tasarımında göz ardı edilemeyen bir faktördür. Farklı sıvı ortamının sızdırmazlık malzemeleri için farklı gereksinimleri vardır. Bazı sıvılar sızdırmazlık halka malzemesine aşındırıcı olabilir, bu da sızdırmazlık halkasının yaşlanmasına veya başarısızlığına neden olabilir. Bir contayı tasarlarken, tasarımcının uygun sızdırmazlık malzemesi ve tasarım şemasını seçmek için kimyasal özellikleri, sıcaklık, basınç, akış hızını ve sıvının diğer parametrelerini tam olarak anlaması gerekir. Ek olarak, sıvıda var olabilecek katı parçacıklar veya safsızlıklar da contada aşınmaya veya hasara neden olabilir, bu nedenle tasarım sırasında sıvının temizliği ve akış durumu dikkate alınmalıdır.