进口电动法兰蝶阀
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蝶阀<span 宋体;="" mso-ascii-font-family:="" 'times="" new="" roman';="" mso-hansi-font-family:="" roman'="" style="font-size: 9pt; margin: 0px; ">的概述
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,具有良好的流体控制特性和关闭密封性能。蝶阀处于*开启位置时,蝶板厚度是介质流经阀体时*的阻力,因此通过该阀门所产生的压力降很小,故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门,密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。
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,密封可靠。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。
蝶阀应用范围
采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长,但很难做到*密封。金属密封能适应较高的工作温度,弹性密封则具有受温度限制的缺陷。
如果要求蝶阀作为流量控制使用,主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用,而且还应用于热电站的冷却水系统。
工业蝶阀的特点能耐高温,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。大型高温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。
蝶阀的分类
1.按结构形式分类
(1) 中心密封蝶阀
(2) 单偏心密封蝶阀
(3) 双偏心密封蝶阀
(4) 三偏心密封蝶阀
2.按密封面材质分类
(1) 软密封蝶阀
1)密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。
2)密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成。
(2)金属硬密封蝶阀。密封副由金属硬质材料对金属硬质材料构成。
3.按密封形式分类
(1)强制密封蝶阀。
1)弹性密封蝶阀。密封比压由阀门关闭时阀板挤压阀座,阀座或阀板的弹性产生。
2)外加转矩密封蝶阀。密封比压由外加于阀门轴上的转矩产生。
(2)充压密封蝶阀。密封比压由阀座或阀板上的弹性密封元件充压产生。
(3)自动密封蝶阀。密封比压由介质压力自动产生。
4.按工作压力分类
(1)真空蝶阀。工作压力低于标准大气压的蝶阀。
(2)低压蝶阀。公称压力PN≤1.6MPa的蝶阀。
(3)中压蝶阀。公称压力PN为2.5∽6.4MPa的蝶阀。
(4)高压蝶阀。公称压力PN为10.0∽80.OMPa的蝶阀。
(5)超高压蝶阀。公称压力PN>100MPa的蝶阀。
5.按工作温度分类
(1)高温蝶阀。t>450℃的蝶阀。
(2)中温蝶阀。120℃℃的蝶阀。
(3)常温蝶阀。-40℃℃的蝶阀。
(4)低温蝶阀。-100℃℃的蝶阀。
(5)超低温蝶阀。t≤-100℃的蝶阀。
6.按连接方式分类
(1)对夹式蝶阀
(2)法兰式蝶阀
(3)支耳式蝶阀
(4)焊接式蝶阀
蝶阀的不同工况场合种类的使用
由于蝶阀阀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状的介质。
蝶阀的结构长度和总体高度较小,开启和关闭速度快,在*开启时,具有较小的流体阻力,当开启到大约15°至70°之间时,又能进行灵敏的流量控制,蝶阀的结构原理于制作大口径阀门。
在下列工况条件下,*选用蝶阀:
①要求节流、调节控制流量;
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、有气穴和气化现象,向大气少量渗漏,有磨蚀性介质时,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(深冷)等工况条件下使用蝶阀时,需使用特殊设计金属密封带调节装置的三偏心或双偏心的蝶阀。
软密封蝶阀适用于通风除尘管路的双向启闭及调节,冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。
金属对金属线密封双偏心蝶阀适用于供热、供汽、供水及煤气、油品、酸碱等管路,作为调节和截流装置。
金属对金属面密封三偏心蝶阀除作为大型变压吸附气体分离控制阀外,还可广泛用于石油、化工、冶金、电力、食品、医药、给排水、气体输送等领域
蝶阀的启闭
蝶阀的开度与流量之间的关系,基本上呈线性比例变化。如果用于控制流量,其流量特性与配管的 流阻也有密切关系,如两条管道安装阀门口径、形式等全相同,而管道损失系数不同,阀门的流量差别也会很大。 如果阀门处于节流幅度较大状态,阀板的背面容易发生气蚀,有损坏阀门的可能,一般均在15°外使用。
蝶阀处于中开度时,阀体与蝶板前端形成 开口形状以阀轴为中心,两侧形成完成不同的状态,一侧 的蝶板前端顺流水方向而动,另一侧逆流水方向而动,因此 ,一侧阀体与阀板形成似喷嘴形开口,另一侧类似节流孔形开口,喷嘴侧比节流侧流速快的 多,而节流侧阀门下面会产生负压,往往会出现橡胶密封件脱落。
蝶阀操作力矩,因开度及阀门启闭方向不同其值各异,卧式蝶阀,特别是大口径阀,由于水深,阀轴上、下水头差所产生的力矩 也不容忽视。另外,阀门进口侧装置弯头时,形成偏流,力矩会有增加。阀门处于中间开度时,由于 水流动力矩起作用,操作机构需要自锁。
金属密封蝶阀在低温设备的应用
随着工业技术的飞跃发展,对阀门行业提出了更加严格的要求,尤其是蝶阀在低温介质中的使用,除了能满足常温状态下一般阀门所具有的性能之外,更重要的是在低温状态下阀门密封的可靠性,动作的灵活性以及对低温阀门的一些其它特殊要求。
因为蝶阀具有结构紧凑、体积小、重量轻(与相同压力,相同通径的闸阀相比可减轻40%~50%)流体阻力小、启闭迅速等一系列优点,因此得到广泛的使用。但我国在一些低温装置,如天燃液化设备、空气分离设备以及变压吸附设备等化工行业所采用的阀门有80%以上还是截止阀或闸阀,采用蝶阀的数量很少。其主要原因是金属密封蝶阀在低温状况下密封性能表现不良,以及其它一些因结构不合理等原因造成介质内漏和外漏的现象,严重的影响这些低温设备的安全和正常运行,不能满足低温设备的要求。
根据我国低温装置的不断发展,对低温阀门的要求日益增大,因此对金属密封蝶阀进行结构上的改进,开发了三偏心纯金属高密封性能的蝶阀,这种蝶阀无论介质是高温还是低温均能满足其需要。现结合其结构特点,仅对低温性能方面作简单介绍。
一、对低温碟阀密封性能的要求:
低温阀门产生泄漏的原因主要有两种情况,一是内漏;二是外漏。
1) 阀门产生内漏主要原因是密封副在低温状态下产生变形所致。当介质温度下降到使材料产生相变时造成体积变化,使原本研磨精度很高的密封面产生翘曲变形而造成低温密封不良。我们曾对DN250阀门进行低温试验,介质为液氮(-196℃)蝶板材料为1Cr18Ni9Ti(没经过低温处理)发现密封面翘曲变形量达0.12mm左右,这是造成内漏的主要原因。
新研制的蝶阀由平面密封改为锥面密封。阀座是一个斜圆锥椭圆密封面,与嵌装在蝶板上的正圆形弹性密封环组成密封副。密封环可在蝶板槽内径向浮动。当阀门关闭时,弹性密封环首先和椭圆密封面的短轴接触,随着阀杆的转动逐渐将密封环向内推,迫使弹性环再和斜圆锥面的长轴接触,zui终导致弹性密封环与椭圆密封面全部接触。它的密封是依靠弹性环产生变形而达到的。因此当阀体或蝶板在低温下产生变形时,都会被弹性密封环来吸收补偿,不会产生泄漏和卡死现象。当阀门打开时这一弹性变形立即消失,在启闭过程中基本没有相对磨擦,故使用寿命长。
2) 阀门的外漏:其一是阀门与管路采用法兰连接方式时,由于连接垫料、连接螺栓、以及连接件在低温下材料之间收缩不同步产生松弛而导至泄漏。因此我们把阀体与管路的连接方式由法兰连接改为焊接结构,避免了低温泄漏。其二是阀杆与填料处的泄漏。一般多数阀门的填料采用F4,因为它的自滑性能好、摩擦系数小(对钢的摩擦系数f=0.05~0.1),又具有*的化学稳定性,因此得到广泛应用。但F4也有不足之处,一是冷流倾向大;二是线膨胀系数大,在低温下产生冷缩导致渗漏,造成阀杆处大量结冰,至使阀门开启失灵。为此研制的低温蝶阀采用自缩密封结构即利用F4膨胀系数大的特点,通过予留的间隙达到常温、低温都可以密封的目的。
二、阀体、阀杆轴衬的设计要求:
1) 低温阀门壳体结构形状。材料选择的正确与否对阀门的正常可靠工作有着极其重要的意义。蝶阀的结构特点与截止阀、闸阀相比,不但避免了因形状不规则,壳体壁厚不均匀,在低温下产生的冷缩,温差应力所引起的变形,而且由于蝶阀体积小,阀体形状左右基本是的称的,因而热容量小;予冷量消耗也小;形状规则又便于对阀门的保冷措施。如新研制的DD363H型碟阀为保证阀门在低温下的可靠使用,*按照低温阀的特殊性进行设计和制造,如:壳体材料选择了具有立方晶格的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢等。
2) 阀杆衬套的选择:
根据用户反映,有些低温阀门在运行当中,阀门的转动部位发生粘滞,咬合现象时有发生,主要原因是:配对材料选择不合理,予留冷间隙过小,以及加工精度等原因所致。在研制低温阀门时,采取了一系列措施,防止出现以上现象。例如:我们对阀杆上、下轴衬选用了具有摩擦系数小及自润滑性能的SF-1型复合轴承,这样可以适用于低温阀门的一些特殊需要。
金属密封型蝶阀具有的特点是一些普通阀门所不具备的。尤其是流阻小、密封可靠、启闭迅速、使用寿命长等。本公司研制的三偏心金属密封蝶阀的密封力来自弹性环的变形达到密封,因而不需要借助介质作用力,故可做双向密封用。根据蝶阀的一些特点将会被更多的人所重视。今后也会有更多的蝶阀应用到低温设备中。
*关键词:进口电动法兰蝶阀