不銹鋼電動(dòng)雙偏心蝶閥工作原理
蝶閥是用圓盤(pán)式啟閉件往復(fù)回轉(zhuǎn)90°左右來(lái)開(kāi)啟、關(guān)閉或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的一種閥門(mén)。蝶閥不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、材料耗用省、安裝尺寸小、驅(qū)動(dòng)力矩小、操作簡(jiǎn)便、迅速，并且還可以同時(shí)具有良好的流量調(diào)節(jié)功能和關(guān)閉密封特性，是近十幾年來(lái)發(fā)展的閥門(mén)品種之一。蝶閥的使用非常廣泛。其使用的品種和數(shù)量仍在繼續(xù)擴(kuò)大，并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長(zhǎng)壽命、優(yōu)良的調(diào)節(jié)特性，以及一閥多功能發(fā)展。其可靠性及其他性能指標(biāo)均達(dá)到較高水平。
隨著防化學(xué)腐蝕的合成橡膠在蝶閥上的應(yīng)用，蝶閥的性能得以提高。由于合成橡膠具有耐腐蝕、抗沖蝕、尺寸穩(wěn)定、回彈性好、易于成形、成本低廉等特點(diǎn)，并可以根據(jù)不同的使用要求選擇不同性能的合成橡膠，以滿(mǎn)足蝶閥的使用工況條件。
由于聚四氟乙烯(PTFE)具有耐腐蝕性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、不易老化、摩擦系數(shù)低、易于成形、尺寸穩(wěn)定，并且可以通過(guò)填充、添加適當(dāng)?shù)牟牧细纳破渚C合性能，得到強(qiáng)度更好、摩擦系數(shù)更低的蝶閥密封材料，克服了合成橡膠的局限性，因而以聚四氟乙烯為代表的高分子聚合材料及其填充改性材料，在蝶閥上得到了廣泛的應(yīng)用，從而使蝶閥的性能得到進(jìn)一步的提高，制造出了溫度、壓力范圍更廣，密封性能可靠，使用壽命更長(zhǎng)的蝶閥。
為了滿(mǎn)足高低溫度、強(qiáng)沖蝕、長(zhǎng)壽命等工業(yè)應(yīng)用的使用要求，金屬密封蝶閥得到了很大的發(fā)展。隨著耐高溫、耐低溫、耐強(qiáng)腐蝕、耐強(qiáng)沖蝕、高強(qiáng)度合金材料在蝶閥中的應(yīng)用，使金屬密封蝶閥在高低溫度、強(qiáng)沖蝕、長(zhǎng)壽命等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了大口徑(9~750mm)、高壓力(42.0MPa)、寬溫度范圍(-196~606℃)的蝶閥，從而使蝶閥的技術(shù)達(dá)到一個(gè)全新的水平。
蝶閥在開(kāi)啟時(shí)，具有較小的流阻。當(dāng)開(kāi)啟在大約15°~70°之間時(shí)，又能進(jìn)行靈敏的流量控制，因而在大口徑的調(diào)節(jié)領(lǐng)域，蝶閥的應(yīng)用非常普遍。
由于蝶閥蝶板的運(yùn)動(dòng)帶有擦拭性，故大多數(shù)的蝶閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)。依據(jù)密封件的強(qiáng)度，也可用于粉狀和顆粒狀介質(zhì)。
蝶閥適用于流量調(diào)節(jié)。由于蝶閥在管中的壓力損失比較大，大約是閘閥的三倍，因此在選擇蝶閥時(shí)，應(yīng)充分考慮管路系統(tǒng)受壓力損失的影響，還應(yīng)考慮關(guān)閉時(shí)蝶板承受管路介質(zhì)壓力的強(qiáng)度。此外，還必須考慮在高溫下彈性閥座材料所承受工作溫度的限制。
蝶閥的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和總體高度較小，開(kāi)啟和關(guān)閉速度較快，且具有良好的流體控制特性。蝶閥的結(jié)構(gòu)原理于制作大口徑閥門(mén)。當(dāng)要求蝶閥作控制流量使用時(shí)，最重要的是正確選擇蝶閥的規(guī)格和類(lèi)型，使之能恰當(dāng)?shù)亍⒂行У毓ぷ鳌?/font>
通常，在節(jié)流、調(diào)節(jié)控制與泥漿介質(zhì)中，要求結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短、啟閉速度快、低壓截止(壓差小)，推薦選用蝶閥。在雙位調(diào)節(jié)、縮徑的通道、低噪聲、有氣穴和汽化現(xiàn)象、向大氣少量滲漏、具有磨蝕性介質(zhì)時(shí)，可選用蝶閥。在特殊工況條件下節(jié)流調(diào)節(jié)，或要求密封嚴(yán)格、磨損嚴(yán)重、低溫(深冷)等工況條件下。
結(jié)構(gòu)
主要由閥體、閥桿、蝶板和密封圈組成。閥體呈圓筒形，軸向長(zhǎng)度短，內(nèi)置蝶板。
特點(diǎn)
1、蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、材料耗用省，安裝尺寸小，開(kāi)關(guān)迅速、90°往復(fù)回轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)力矩小等特點(diǎn)，用于截?cái)?、接通、調(diào)節(jié)管路中的介質(zhì)，具有良好的流體控制特性和關(guān)閉密封性能。
2、蝶閥可以運(yùn)送泥漿，在管道口積存液體最少。 低壓下，可以實(shí)現(xiàn)良好的密封。 調(diào)節(jié)性能好。
3、蝶板的流線(xiàn)型設(shè)計(jì)，使流體阻力損失小，可謂是一種節(jié)能型產(chǎn)品。
4、閥桿為通桿結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，有良好的綜合力學(xué)性能和抗腐蝕性，抗擦傷性。蝶閥啟閉時(shí)閥桿只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而不作升降運(yùn)行，閥桿的填料不易破壞，密封可靠。與蝶板錐銷(xiāo)固定，外伸端為防沖出型設(shè)計(jì)，以免在閥桿與蝶板連接處意外斷裂時(shí)閥桿崩出。
5、 連接方式有法蘭連接、對(duì)夾連接、對(duì)焊連接及凸耳對(duì)夾連接。
驅(qū)動(dòng)形式有手動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)、電動(dòng)、 氣動(dòng)、液動(dòng)、電液聯(lián)動(dòng)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)化操作。
優(yōu)點(diǎn)
1、啟閉方便迅速、省力、流體阻力小，可以經(jīng)常操作。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門(mén)。
3、可以運(yùn)送泥漿，在管道口積存液體最少。
4、低壓下，可以實(shí)現(xiàn)良好的密封。
5、調(diào)節(jié)性能好。
6、全開(kāi)時(shí)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(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)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(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓方式。
蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。蝶閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，只由少數(shù)幾個(gè)零件組成，而且只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉，操作簡(jiǎn)單，同時(shí)該閥門(mén)具有良好的流體控制特性。蝶閥處于開(kāi)啟位置時(shí)，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時(shí)的阻力，因此通過(guò)該閥門(mén)所產(chǎn)生的壓力降很小，故具有較好的流量控制特性。
如果要求蝶閥作為流量控制使用，主要的是正確選擇閥門(mén)的尺寸和類(lèi)型。蝶閥的結(jié)構(gòu)原理尤其適合制作大口徑閥門(mén)。常用的蝶閥有對(duì)夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種。對(duì)夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門(mén)連接在兩管道法蘭之間，法蘭式蝶閥是閥門(mén)上帶有法蘭，用螺栓將閥門(mén)上兩端法蘭連接在管道法蘭上使用過(guò)程。
蝶閥作為一種用來(lái)實(shí)現(xiàn)管路系統(tǒng)通斷及流量控制的部件已在石油、化工、冶金、水電等許多領(lǐng)域中得到極為廣泛地應(yīng)用。在已公知的蝶閥技術(shù)中，其密封形式多采用密封結(jié)構(gòu)，密封材料為橡膠、聚四氟乙烯等。由于結(jié)構(gòu)特征的限制，不適應(yīng)耐高溫、高壓及耐腐蝕、抗磨損等行業(yè)。
現(xiàn)有一種比較的蝶閥是三偏心金屬硬密封蝶閥，閥體和閥座為連體構(gòu)件，閥座密封表面層堆焊耐溫、耐蝕合金材料。多層軟疊式密封圈固定在閥板上，這種蝶閥與傳統(tǒng)蝶閥相比具有耐高溫，操作輕便，啟閉無(wú)摩擦，關(guān)閉時(shí)隨著傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力矩增大來(lái)補(bǔ)償密封，提高了蝶閥的密封性能及延長(zhǎng)使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。
但是，這種蝶閥在使用過(guò)程中仍然存在以下問(wèn)題：
一、由于多層軟硬疊式密封圈固定在閥板上，當(dāng)閥板常開(kāi)狀態(tài)時(shí)介質(zhì)對(duì)其密封面形成正面沖刷，金屬片夾層中的軟密封帶受沖刷后，直接影響密封性能。
二、受結(jié)構(gòu)條件的限制該結(jié)構(gòu)不適應(yīng)做通徑DN200以下閥門(mén)，原因是閥板整體結(jié)構(gòu)太厚，流阻大。
三、因三偏心結(jié)構(gòu)的原理，閥板的密封面與閥座之間的密封是靠傳動(dòng)裝置的力矩使閥板壓向閥座。正流狀態(tài)時(shí)，介質(zhì)壓力越高密封擠壓越緊。當(dāng)流道介質(zhì)逆流時(shí)隨著介質(zhì)壓力的增大閥板與閥座之間的單位正壓力小于介質(zhì)壓強(qiáng)時(shí)，密封開(kāi)始泄漏。
高性能三偏心雙向硬密封蝶閥，其特征在于：所述閥座密封圈由軟性T形密封環(huán)兩側(cè)多層不銹鋼片組成。閥板與閥座的密封面為斜圓錐結(jié)構(gòu)，在閥板斜圓錐表面堆焊耐溫、耐蝕合金材料；固定在調(diào)節(jié)環(huán)壓板之間的彈簧與壓板上調(diào)節(jié)螺栓裝配一起的結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)有效地補(bǔ)償了軸套與閥體之間的公差帶及閥桿在介質(zhì)壓力下的彈性變形，解決了閥門(mén)在雙向互換的介質(zhì)輸送過(guò)程中存在的密封問(wèn)題。采用軟性T型兩側(cè)多層不銹鋼片組成密封圈，具有金屬硬密封和軟密封的雙重優(yōu)點(diǎn)，無(wú)論在低溫和高溫情況下，均具有零滲漏的密封性能。
試驗(yàn)證明池正流狀態(tài)(介質(zhì)流動(dòng)方向與蝶板轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同)時(shí)，密封面的壓力是傳動(dòng)裝置的力矩和介質(zhì)壓力對(duì)閥板的作用產(chǎn)生的。正向介質(zhì)壓力增大時(shí)閥板斜圓錐表面與閥座密封面擠壓越緊，密封效果越好。當(dāng)逆流狀態(tài)時(shí)，閥板與閥座之間的密封靠驅(qū)動(dòng)裝置的力矩使閥板壓向閥座。隨著反向介質(zhì)壓力的增大，閥板與閥座之間的單位正壓力小于介質(zhì)壓強(qiáng)時(shí)，調(diào)節(jié)環(huán)的彈簧在受載后所儲(chǔ)存的變形能補(bǔ)償閥板與閥座密封面的緊壓力起到自動(dòng)補(bǔ)償作用。因此本實(shí)用新型不像現(xiàn)有的技術(shù)那樣，在閥板上安裝軟硬多層密封圈，而是直接安裝在閥體上，在壓板和閥座中間增設(shè)調(diào)節(jié)環(huán)是十分理想的雙向硬密封方式。它將可取代閘閥、截止閥及球形閥。
適用的場(chǎng)合
蝶閥適用于流量調(diào)節(jié)。由于蝶閥在管路中的壓力損失比較大，還應(yīng)考慮關(guān)閉時(shí)蝶板承受管道介質(zhì)壓力的堅(jiān)固性。此外，還必須考慮在高溫下彈性閥座材料所承受工作溫度的限制。 蝶閥的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和總體高度較小，開(kāi)啟和關(guān)閉速度快，且具有良好的流體控制特性，蝶閥的結(jié)構(gòu)原理制作大口徑閥門(mén)。當(dāng)要求蝶閥作控制流量使用時(shí)，最重要的是正確選擇蝶閥的尺寸和類(lèi)型，使之能恰當(dāng)?shù)?、有效地工作?/font>
通常，在節(jié)流、調(diào)節(jié)控制與泥漿介質(zhì)中，要求結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短，啟閉速度快（1/4轉(zhuǎn)）。低壓截止（壓差小），推薦選用蝶閥。
在雙位調(diào)節(jié)、縮口地通道、低噪聲、有氣穴和氣化現(xiàn)象，向大氣少量滲漏，具有磨蝕性介質(zhì)時(shí)，可以選用蝶閥。
在特殊工況條件下節(jié)流調(diào)節(jié)，或要求密封嚴(yán)格，或磨損嚴(yán)重、低溫（深冷）等工況條件下使用蝶閥時(shí)，需使用特殊設(shè)計(jì)金屬密封帶調(diào)節(jié)裝置地三偏心或雙偏心地專(zhuān)用蝶閥。
蝶閥適用于要求達(dá)到密封、氣體試驗(yàn)泄漏為零、壽命要求較高、工作溫度在-10度～150度的淡水、污水、海水、鹽水、蒸汽、天然氣、食品、藥品、油品和各種酸堿及其他管路上。
軟密封偏心蝶閥適用于通風(fēng)除塵管路的雙向啟閉及調(diào)節(jié)，廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工系統(tǒng)的煤氣管道及水道等。
金屬對(duì)金屬線(xiàn)密封雙偏心蝶閥適用于城市供熱、供氣、供水等煤氣、油品、酸堿等管路，作為調(diào)節(jié)和節(jié)流裝置。
金屬對(duì)金屬面密封三偏心蝶閥除作為大型變壓吸附（PSA）氣體分離裝置程序控制閥使用外，還可廣泛用于石油、石化、化工、冶金、電力等領(lǐng)域，時(shí)閘閥、截止閥的良好替代產(chǎn)品
