蝶閥

蝶閥

結構簡單的調節閥
蝶閥又叫翻闆閥,是一種結構簡單的調節閥,可用于低壓管道介質的開關控制的蝶閥是指關閉件(閥瓣或蝶闆)為圓盤,圍繞閥軸旋轉來達到開啟與關閉的一種閥,閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品、液态金屬和放射性介質等各種類型流體的流動。在管道上主要起切斷和節流作用。蝶閥啟閉件是一個圓盤形的蝶闆,在閥體内繞其自身的軸線旋轉,從而達到啟閉或調節的目的。[2]
    中文名:蝶閥 外文名: 别名:翻闆閥、蝶形活門 英文名:butterfly valve 結構:閥體、閥杆、蝶闆 功能:調節和截斷介質的流動

結構

主要由閥體、閥杆、蝶闆和密封圈組成。閥體呈圓筒形,軸向長度短,内置蝶闆。

選用規則

閥杆直徑:對多回轉類明杆閥門。便不能組裝成電動閥門。因此,如果電動蝶閥裝置允許通過的最大閥杆直徑不能通過所配閥門的閥杆。電動裝置空心輸出軸的内徑必需大于明杆閥門的閥杆外徑。對局部回轉閥門以及多回轉閥門中的暗杆閥門,雖不用考慮閥杆直徑的通過問題,但在選配時亦應充分考慮閥杆直徑與鍵槽的尺寸,使組裝後能正常工作。

操作力矩:操作力矩是選擇閥門電動裝置的最主要參數。電動蝶閥運動過程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來控制。由于閥門電動裝置的工作特性和利用率取決于閥門的種類、裝置工作規範及閥門在管線或設備上的位置,閥門電動蝶閥裝置是實現閥門程控、自控和遙控不可缺少的設備。因此,正确選擇閥門電動裝置,對防止出現超負荷現象(工作轉矩高于控制轉矩)至關重要。通常,正确選擇閥門電動蝶閥裝置的依據。

電動裝置輸出力矩應為閥門操作最大力矩的1.2-1.5倍。

電動蝶閥操作推力:閥門電動裝置的主機結構有兩種:一種是不配置推力盤。輸出力矩通過推力盤中的閥杆螺母轉換為輸出推力。直接輸出力矩;另一種是配置推力盤。

輸出軸轉動圈數:閥門電動裝置輸出軸轉動圈數的多少與閥門的公稱通徑、閥杆螺距、螺紋頭數有關。H為閥門開啟高度,要按M=HZS計算(M為電動裝置應滿足的總轉動圈數。S為閥杆傳動螺紋螺距,Z為閥杆螺紋頭數。

發展曆史

上個世紀30年代,美國發明了蝶閥,50年代傳入日本,到60年代才在日本普遍采用,而在我國推廣則是70年代後的事了。操作力矩小,安裝空間小和重量輕。以DN1000為例,蝶閥約2T,而閘閥約3.5T,且蝶閥易與各種驅動裝置組合,有良好的耐久性和可靠性。橡膠密封蝶閥缺點是作節流使用時,由于使用不當會産生氣蝕,使橡膠座剝落、損傷等情況發生。為此金屬的80年-90年。但如何正确選用則要根據工況要求。蝶閥的開度與流量之間的關系,基本上呈線性比例變化。

如果用于控制流量,其流量特性與配管的流阻也有密切關系,如兩條管道安裝閥門口徑、形式等全相同,而管道損失系數不同,閥門的流量差别也會很大。如果閥門處于節流幅度較大狀态,閥闆的背面容易發生氣蝕,有損壞閥門的可能,一般均在15°外使用。蝶閥處于中開度時,閥體與蝶闆前端形成的開口形狀以閥軸為中心,兩側形成完成不同的狀态,一側的蝶闆前端順流水方向而動,另一側逆流水方向而動,因此,一側閥體與閥闆形成似噴嘴形開口,另一側類似節流孔形開口,噴嘴側比節流側流速快的多,而節流側閥門下面會産生負壓,往往會出現橡膠密封件脫落。蝶閥操作力矩,因開度及閥門啟閉方向不同其值各異,卧式蝶閥,特别是大口徑閥,由于水深,閥軸上、下水頭差所産生的力矩也不容忽視。另外,閥門進口側裝置彎頭時,形成偏流,力矩會有增加。閥門處于中間開度時,由于水流動力矩起作用,操作機構需要自鎖。

中國閥門産業鍊衆多,但非閥門強國。總體上去看我國已經邁入了世界閥門大國的行列,但從産品質量來看我國離閥門強國仍有很長的一段差距。行業的生産集中度低、高端産品相配套的閥門研發能力低、閥門行業制造技術水平低等現象仍然存在,進出口貿易逆差不斷擴大。真正能夠在市場上存活的閥門企業絕對不有這麼多。

但閥門行業的這種高速震蕩将帶來巨大的機會,震蕩的結果将會使市場運作更加理性。高端閥門的國産化之路異常"坎坷"。基礎件已經成為制約我國制造業向高端化發展的短闆,十二五期間政府将繼續加大對高端裝備零部件的國産化力度。此處我們選取《實施方案》裡提及的幾個重點發展行業具有代表性的閥門進行進口替代的可行性分析。從分析我們可以看出各子行業閥門進口替代可行性差别很大,高端閥門亟待更多的政策引導及科研扶持。

閥門行業在國民經濟發展中,作為裝備制造業的一個重要環節,起到非常重要的作用。由于我國國内閥門制造業水平與國際先進水平相比仍有一定差距,好多高參數、高溫高壓、高磅級的關鍵閥門原一直依賴進口,例如歐洲OMAL品牌一直是國内閥門應用行業的主要選擇對象。為了力促閥門國産化,在國務院下達的《關于加快振興裝備制造業的若幹意見》後,國家有關部門根據國家作出的重大裝備國産化的要求,先後作出了一系列重大部署,并由國家發改委牽頭,中國機械工業聯合會和中國通用機械工業協會一起,部署制訂了相關領域重大裝備的閥門國産化方案,并多次與有關部門協調,如今閥門國産化在國内閥門行業已形成共識。

積極采用國際标準進行産品設計;吸收國外優秀的設計結構(包括專利技術);産品試驗、性能檢驗嚴格按國際标準進行;吸收國外先進生産工藝經驗重視新材料的研究及推廣應用;弄清進口的高參數閥門産品的技術參數和工況條件等是加快國産化進程,推進閥門産品不斷更新,全面實現閥門的國産化的唯一途徑。随着閥門行業重組步伐的加快,未來行業将是閥門産品質量安全和産品品牌之間的競争,産品向高技術、高參數、耐強腐蝕、高壽命方向發展,隻有通過不斷的技術創新,開發新産品,進行技術改造,才能逐步提高産品技術水平,滿足國内裝置配套,全面實現閥門的國産化。我國閥門制造行業在龐大的需求環境下,必将呈現出更好的發展前景。

主要分類

蝶閥的主要分類按驅動方式分:電動蝶閥、液動蝶閥、手動蝶閥。n

按結構形式分:中心密封蝶閥、單偏心密封蝶閥、雙偏心密封蝶閥、三偏心密封蝶閥。n

密封面材質分:軟密封蝶閥,密封副由非金屬軟質材料對非金屬軟質材料構成,密封副由金屬硬質材料對非金屬軟質材料構成;金屬硬密封蝶閥,密封副由金屬硬質材料對金屬硬質材料構成。n

按密封形式分:

(1)強制密封蝶閥,彈性密封蝶閥密封比壓由閥門關閉時閥闆擠壓閥座,閥座或閥闆的彈性産生;外加轉矩密封蝶閥,密封比壓由外加于閥門軸上的轉矩産生。

(2)充壓密封蝶閥,密封比壓由閥座或閥闆上的彈件密封元件充壓産生。

(3)自動密封蝶閥,密封比壓由介質壓力自動産生。

按工作壓力分:

(1)真空蝶閥,工作壓力低于标堆大氣壓的蝶閥。

(2)低壓蝶閥,公稱壓力PN<1.6MPa的蝶閥。

(3)中壓蝶閥,公稱壓力PN為2.5--6.4MPa的蝶閥。

(4)高壓蝶閥,公稱壓力PN為10.0--80.0MPa的蝶閥。

(5)超高壓蝶閥,公稱壓力PN>100MPa的蝶閥。

按工作溫度分:

(1)高溫,t>450°C的蝶閥。

(2)中溫蝶閥,120C

結構特點

1、蝶閥具有結構簡單、體積小、重量輕、材料耗用省,安裝尺寸小,開關迅速、90°往複回轉,驅動力矩小等特點,用于截斷、接通、調節管路中的介質,具有良好的流體控制特性和關閉密封性能。

2、蝶閥可以運送泥漿,在管道口積存液體最少。低壓下,可以實現良好的密封。調節性能好。

3、蝶闆的流線型設計,使流體阻力損失小,可謂是一種節能型産品。

4、閥杆為通杆結構,經過調質處理,有良好的綜合力學性能和抗腐蝕性,抗擦傷性。蝶閥啟閉時閥杆隻作旋轉運動而不作升降運行,閥杆的填料不易破壞,密封可靠。與蝶闆錐銷固定,外伸端為防沖出型設計,以免在閥杆與蝶闆連接處意外斷裂時閥杆崩出。

5、連接方式有法蘭連接、對夾連接、對焊連接及凸耳對夾連接。

驅動形式有手動、蝸輪傳動、電動、氣動、液動、電液聯動等執行機構,可實現遠距離控制和自動化操作。

優點

1、啟閉方便迅速、省力、流體阻力小,可以經常操作。

2、結構簡單,外形尺寸小,結構長度短,體積小,重量輕,适用于大口徑的閥門。

3、可以運送泥漿,在管道口積存液體最少。

4、低壓下,可以實現良好的密封。

5、調節性能好。

6、全開時閥座通道有效流通面積較大,流體阻力較小。

7、啟閉力矩較小,由于轉軸兩側蝶闆受介質作用基本相等,而産生轉矩的方向相反,因而啟閉較省力。

8、密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。

9、安裝方便。

10、操作靈活省力,可選擇手動、電動、氣動、液壓方式。

缺點

1、使用壓力和工作溫度範圍小。

2、密封性較差。

蝶閥按結構形式可分為偏置闆式、垂直闆式、斜闆式和杠杆式。按密封形式可軟密封型和硬密封型兩種。軟密封型一般采用橡膠環密封,硬密封型通常采用金屬環密封。

按連接型式可分為法蘭連接和對夾式連接;按傳動方式可分為手動、齒輪傳動、氣動、液動和電動幾種。

安裝維護

1、在安裝時,閥瓣要停在關閉的位置上。

2、開啟位置應按蝶闆的旋轉角度來确定。

3、帶有旁通閥的蝶閥,開啟前應先打開旁通閥。

4、應按制造廠的安裝說明書進行安裝,重量大的蝶閥,應設置牢固的基礎。

常見故障

蝶閥中的橡膠彈性體在連續使用中,會産生撕裂、磨損、老化、穿孔甚至脫落現象。而傳統的熱硫化工藝很難适應現場修複的需要,修複時要采用專門的設備,消耗大量熱能和電能,費時費力。當今逐步采用高分子複合材料的方法替代傳統方法,其中應用最多的是福世藍技術體系。其産品所具備的優越的粘着力及出色的抗磨損、抗撕裂性能,确保修複後達到甚至超出新部件的使用周期,大大縮短停機時間。

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