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密封蝶阀及单、双、三偏心蝶阀结构简介

发布日期:2013-11-27      浏览次数:887

蝶阀是用盘形关闭件(可以是圆形或矩形等)转动90°或90°左右来启闭阀门的一种旋转阀。蝶阀是一种古老的阀门,早期由于密封性能不良,只能作调节用,例如烟道阀便是一种调节蝶阀。随着合成橡胶等弹性密封材料的出现,以及密封机构的深入研究, 出现了密封式的蝶阀。弹性金属阀座及新的结构形式的出现,使蝶阀在高温、低温环境中也逐渐被采用。 目前蝶阀的发展趋势是既可作调节用,又可作密封用。

蝶阀具有结构简单,不易产生热变形、重量轻、占据空间位置小、阻力相对小、启闭迅速,启闭功率小、密封性好、寿命较长等优点,故得到广泛应用,尤其在低压大口径阀门中的应用日益扩大。总之密封蝶阀在水系统、气系统得到广泛应用。如市政工程的给、排水系统,火力发电厂、核电站各种供水系统、热力管网及污水处理系统,水电站大型水轮机的进水阀,电力、化工、石油、冶金、船舶、造纸、城市燃气、下水道、食品工业以至原子能和国防工程中,都相釆用蝶阀,而且有向高中压发展的趋势。蝶阀能输送和控制的介质有水、凝结水、污水、海水等各种液体及空气、煤气等气体及蒸汽、干燥粉末、泥浆、果浆及带悬浮物的混合物。目前已有Class600〜1500的蝶阀。

在20世纪70〜80年代,我国也曾制造过PN40的蝶阀,目前我国已能制造PiVlOO乃至更高压力的蝶阀。世界上zui大的蝶阀尺寸为32ft C9. 75m) .阀门的密封机理是靠作用在密封面上有一定的密封比压而达到的,蝶阀也不例外。蝶阀的密封总的来看有三种形式:①靠过盈量产生比压压紧。②靠直接压力或力矩将密封副压紧,如双偏心、三偏心蝶阀, 密封环内充气充液。③靠泊松效应利用介质压在密封圈上。由图4-1可知,上下游压差越大则越易密封。 有时还利用“肘节效应”的弹性体,该弹性体中间断 面薄于外径或内径,当压力作用时,结构允许阀座外径挠曲而使接触表面密封。

蝶阀可以按多种方法进行分类,例如蝶阀按用途和作用分,可分为截断型和调节型;按结构形式分为中线型、单偏心、双偏心和三偏心蝶阀;按密封材料分,可以分为橡胶密封蝶阀、四氟密封蝶阀和金属密封蝶阀。

密封蝶阀的密封副有金属对金属的硬密封,也有 金属对橡胶或塑料的软密封。密封圈可以放在蝶板上,也可以放在阀体上。下面是几个典型的密封蝶阀结构。根据蝶板在阀中的放置位置,蝶阀又可做成中心对称的(I型)、偏置(H型)的(单偏心、双偏心和三偏心)或斜置(Z型)的(图4-2)。

(1) 中线蝶阀

中线蝶阀(图4-3)阀杆轴心线与蝶板中心平面在同一个平面内并与阀体管道中心线垂直相交,且蝶板两边面积对于阀杆轴线对称。中线蝶阀一般制成衬胶的形式,由于结构简单,中心对称(I型)双向密封效果一样,并且流阻较小,开关力矩也小,因此在中、小型蝶阀上广泛应用。但轴头由于经常处于摩擦状态,比其他部位磨损快,容易在此处泄漏,因此衬胶蝶阀中有时在轴头衬有四氟薄膜以减少摩擦或增加弹簧以补偿磨损等,见图4-4。显然,中线型如做成金属对金属,要密封有些困难,斜置板和偏置板蝶阀轴头没有磨擦,但它们的流阻和密封力矩都比中心对称蝶板要大。

(2) 单偏心蝶阀

单偏心蝶阀(图4-5)阀轴偏离了蝶板中心平面 产生了一次偏心,从而蝶板靠阀轴的上下端不成为回转轴心,消除了上下轴端的摩擦磨损产生泄漏。 密封效果更好,不过两个方向密封效果不一致,一般正向(从阀轴流向密封面)易于密封,反向则由于没

 

有密封面的支承作用,易于泄漏。但采用橡胶软密封,利用其弹性,可以很好地实现双向密封。由于其密封接触机理属于“球在圆锥里”(ball in cone),因此蝶板在各开度下总有两点不能脱离接触,当用于调节时,此两点将比其他部位磨损更多一些,对密封将产生不利影响。如果做成金属硬密封,两个正锥配合,在转动蝶板时,密封面将产生干涉,开关有困难。

(3)双偏心蝶阀

双偏心蝶阀(图4-6),为了改善单偏心的情况, 将阀轴偏移一个距离e,使轴心与密封点的连线和密封面成钝角(大于90°),这样,密封时便不产生干涉,而且越关越紧,产生更大的密封面压紧力。双偏心的特点是当阀门开启时蝶板密封面能迅速与阀座脱

离,接触刮擦作用大幅度降低,同时可以做成金属密封阀。

双偏心蝶阀可以设计成橡胶、聚四氟和金属硬密封的形式。例如c形、0形或U形属密封环等形式。 如果要制成锥面对锥面金属硬密封而不至于产生干涉,有时二次偏心要做得很大,造成需要很大的偏心力矩,以致开阀力矩过大,为减少偏心距,又推出三 偏心蝶阀。

(4) 三偏心蝶阀

三偏心蝶阀(图4-7)是将正锥角旋转一个角度, 改为斜锥角,这样偏心e可以减小,开启力矩也随之减小。当然这只是直观地理解,实际轴心应设置在什么地方还是应该采用三维做运动分析,判断密封副是 否会产生干涉。值得指出的是三偏心蝶阀的密封圈不但可以设计成多层次式,也可以做成像Neles那样的U形或0形圈,有些时候甚至可以采用橡胶、四氟等非金属材料,但是采用非金属弹性密封材料,是否有必要做成三偏心值得商榷(双偏心即可)。 

来源:上海自动化仪表销售网(www.40017.net)

来源:http://www.40017.net/info/jishu_b30ac69f03e3c493.html

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