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蝶阀

上海昆炼阀门制造有限公司专注于管道流体控制,为用户提供蝶阀选型、设计、非标订制,常规蝶阀咨询,我们可提供蝶阀相关标准、图纸、参数、使用说明及原理介绍,方便用户根据实际需求做出合理的选型。

蝶阀介绍

       蝶阀是关闭件为一圆盘形蝶板,在阀体内绕固定轴旋转来开启、关闭和调节流体的阀门。蝶阀全开到全关通常是小于90°,蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力,为了蝶板的定位,要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器,不仅可以使蝶板具有自锁能力,使蝶板停止在任意位置上,阀门的操作性能好。工业用蝶阀的特点能耐温,适用压力范围也较高,阀门公称通径大,阀体采用碳钢制造,阀板的密封圈采用金属环代替橡胶环。通风蝶阀采用钢板焊接制造,主要用于高温介质的烟风道和煤气管道。 

       蝶阀是近期发展较快的阀门品种,具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省、安装尺寸小、开关迅速、90°往复回转、驱动力矩小等特点。用于截断、接通、调节管路中的介质,具有好的流体控制特性和关闭密封性能。蝶板的流线型设计,使流体阻力变小,是一种节能型产品。 
蝶阀- 中线密封蝶阀,双偏心蝶阀,三偏心蝶阀结构图

       金属硬密封蝶阀发展较快,随着耐高温、耐低温、耐腐蚀、合金材料在蝶阀中的应用,使金属硬密封蝶阀在高温、低温、较强冲蚀等工况条件下得到应用,并部分取代了截止阀和闸阀。 

一、蝶阀用途

       蝶阀可用于截断介质,也可用于调节流量。多用于中低压和中、大口径的阀门。目前国产蝶阀参数如下:公称压力≤PN63;公称尺寸DN50-DN4800;工作温度t≤600℃。 
       蝶阀密封圈材料一般采用橡胶、塑料、但使用工作温度较低;如采用金属或其他耐高温材料制作密封圈,则可用于高温工况。 
       由于蝶阀蝶板的运动带有擦拭性,故大多数蝶阀可用于带悬浮固体颗粒的介质,依据密封件的强度也可用于粉状和颗粒性的介质,需要引起注意的是,多层次金属硬密封蝶阀则不适用这一工况,这是因为一旦颗粒进入非金属夹层里,将影响密封性能,甚至破坏密封面。 
       蝶阀的结构长度和总体高度较小,开启和关闭速度快,在完全开启时,具有较小的流体阻力,当开启到大约15°~70°时,又能进行流量控制,蝶阀的结构原理适合于制作大口径阀门。 

二、在下列工况条件下一般可以选用蝶阀

1、要求节流、调节控制流量,并且对流量要求不高的工况; 
2、泥浆介质及含固体颗粒介质; 
3、要求阀门结构长度短的场合; 
4、要求启闭速度快的场合; 
5、压差较小的场合。 
       在双位调节、缩口的通道、低噪声、有气穴和汽化现象,向大气少量渗漏,有磨损性介质时,可以选用蝶阀。在特殊工况条件下节流调节或要求密封严格,或磨损严重、低温等工况条件下选用蝶阀时,需使用特殊设计金属硬密封带调节装置的三偏心或双偏心的蝶阀。 
       早期出现的蝶阀大都采用天然橡胶阀座密封,虽然有较好的密封性能,但适用温度压力较低,一般在70℃左右,不大于PN10。后来合成橡胶橡胶的出现并应用在蝶阀上,使温度提高到120℃左右,适用压力也相应提高到PN16。特别是耐蚀性能、抗磨损性能有较大提高,直到今天在给排水工业中还被经常使用。氟塑料的出现,使蝶阀的性能有了进一步提高,采用PTFE材料制造的蝶阀阀座,使蝶阀的适用温度提高了一些,主要在耐腐蚀性能方面提高较大。 
       金属密封材料的使用和三偏心结构设计,使蝶阀发生了较大改变。过去耐高温、耐高压的问题一直是蝶阀的薄弱环节。蝶阀的密封座材料基本是天然橡胶、合成橡胶、氟塑料等材料制成,因而所能承受的温度和压力受到限制。由于金属刚性密封圈、金属膨胀密封圈、金属弹性密封圈、多层次不锈钢与石墨复合圈在蝶阀上的应用,加上偏心蝶板结构,其边缘为球形、锥形等形式并与金属弹性圈相配合,组成严密的密封副,从而使蝶阀的使用压力提高到PN63,适用温度有的能达到600℃。因其性能较好已被蒸汽、燃气、热空气及腐蚀性介质等领域采用。 

三、蝶阀种类

       按结构形式,蝶阀可分为中线密封蝶阀、单偏心蝶阀、双偏心蝶阀、三偏心蝶阀。 

四、蝶阀特点

1、蝶阀具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省,安装尺寸小,开关快、90°往复回转,驱动力矩小等特点,用于截断、接通、调节管路中的介质,具有良好的流体控制特性和关闭密封性能。 
2、蝶阀可以运送泥浆,在管道口积存液体少。低压下,可以实现良好的密封。调节性能好。 
3、蝶板的流线型设计,使流体阻力损失小,可谓是一种节能型产品。 
4、阀杆为通杆结构,经过调质处理,有良好的综合力学性能和抗腐蚀性,抗擦伤性。蝶阀启闭时阀杆只作旋转运动而不作升降运行,阀杆的填料不易破坏,密封好。与蝶板锥销固定,外伸端为防冲出型设计,以免在阀杆与蝶板连接处意外断裂时阀杆崩出。 
5、连接方式有法兰连接、对夹连接、对焊连接及凸耳对夹连接。 驱动形式有手动、蜗轮传动、电动、气动、液动、电液联动等执行机构,可实现远距离控制和自动化操作。 
蝶阀- 中线密封蝶阀,三偏心蝶阀原理

五、蝶阀结构

1、中线蝶阀结构
       中线密封蝶阀为整个蝶板与阀座在360°圆周内同心,具有双向密封性能,流量可做大致调节。大部分中线蝶阀是过盈密封式,即在阀体的阀座上镶橡胶衬圈,如果介质具有较强的腐蚀性,可镶嵌PTFE,并在PTFE背面衬橡胶,增加回弹性。镶圈是可以更换的,也可以是黏结在阀体上的,还可以将镶圈置于蝶板上。橡胶衬圈的法兰面也是对管道法兰的密封件,如果在安装这种阀门时,在两法兰面之间再加一个橡胶垫片的话,会影响橡胶圈的密封性能,因此,不必多此一举。中线密封蝶阀由于是过盈强制性密封形式,因此适用压力有限,通常在不大于PN10的工况条件下使用。但对于给排水管道而言,这已足够了。 
2、偏心蝶阀结构
       一般的蝶阀为单偏心或双偏心结构,偏心的目的在于使蝶板开至大约20°之后,阀座与密封面之间脱离,从而减少摩擦。双偏心结构是在设计时将轴偏离管路中心线,形成第二偏心。这两个偏心的目的是在阀门开关行程中,减少阀座与密封圈之间的摩擦。 
       三偏心金属密封蝶阀在双偏心的基础上增加了一个偏心角β,不仅利用了原有的凸轮效应,而且消除了90°行程中阀座与密封圈之间的摩擦。 
       第一偏心——轴偏离密封面中心线a,按此原理设计制造的蝶阀通常称为单面偏心蝶阀。 
       第二偏心——轴微偏离管路及阀门中心线b,按照一偏心和二偏心原理设计制造的蝶阀,通常称为双偏心蝶阀。 
       第三偏心——三偏心结构比二偏心结构多了一个偏心角β,蝶板密封面采用偏心锥面。从几何形状上使得蝶板与密封圈在阀门整个开关行程中完全脱离。这一独特的偏心组合,既利用了凸轮效应,又消除了摩擦,从而实现阀门的90°行程中,蝶板与阀座密封圈之间无摩擦,消除了磨损泄漏的问题。 
       三偏心金属密封蝶阀改良了蝶板与阀座密封圈之间的接触特征。大多数蝶阀接触角为3°~12.5°,此范围为锁定锥度范围,会产生较高的密封转矩和开启转矩。三偏心金属密封蝶阀密封面的接触角大于锁定锥度范围,从几何形状上排除了卡死的可能,从而确保阀门开关所需转矩在阀门整个使用内不会产生较大的变化。 

3、阀体结构
       蝶阀中较好的阀体结构是对夹式阀体,它可夹装与两管道法兰之间。这种结构的一个优点是,拉紧两个相配法兰的螺栓承受了由管道张力引起的张应力,并使对夹式阀体收到压缩。内部介质压力所产生的张应力使这一压缩应力得到缓和。而法兰式阀体除需承受管道张力所产生的张应力外,还要增加内部管道压力所产生的张应力。 

六、蝶阀优点

1、启闭方便、省力、流体阻力小,可以经常操作。 
2、结构简单,外形尺寸小,结构长度短,体积小,重量轻,适用于大口径的阀门。 
3、可以运送泥浆,在管道口积存液体少。 
4、低压下,可以实现良好的密封。 
5、调节性能好。 
6、全开时阀座通道流通面积较大,流体阻力较小。 
7、启闭力矩较小,由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等,而产生转矩的方向相反,因而启闭较省力。 
8、密封面材料一般采用橡胶、塑料、故低压密封性能好。 
9、安装方便。 
10、操作省力,可选择手动、电动、气动、液压方式。 
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