蝶阀适用工况、原理、结构

蝶阀适用工况和物料

蝶阀有很多种，有快速切断的，有连续调节的。主要用于液体、气体低压大管径管道。适用于压力损失要求不高，需要进行流量调节，启闭要求快的场合；通常温度在 300℃ 以下，压力 40 公斤以下的场合（蝶阀一般用的压力不会很高，像国内的基本上很少有做到 CL600 的），介质一般用于水和气，对介质要求不高，颗粒状的介质也可以用。

作为密封型的蝶阀，是在合成橡胶出现以后，才给它带来了迅速的发展，因此它是一种新型的截流阀。在我国直至二十世纪八十年代，蝶阀主要作用于低压阀门，阀座采用合成橡胶，到九十年代，由于和国外交流增多，硬密封（金属密封）蝶阀得以迅速发展。目前已有多家阀门厂能稳定地生产中压金属密封蝶阀，使蝶阀应运领域更为广泛。

蝶阀能输送和控制的介质有水、凝结水、循环水、污水、海水、空气、煤气、液态天然气、干燥粉末、泥浆、果浆及带悬浮物的混合物。

蝶阀适用于流量调节。由于蝶阀在管路中的压力损失比较大，大约是闸阀的三倍，因此在选择蝶阀时，应充分考虑管路系统受压力损失的影响，还应考虑关闭时蝶板承受管道介质压力的坚固性。此外，还必须考虑在高温下弹性阀座材料所承受工作温度的限制。蝶阀的结构长度和总体高度较小，开启和关闭速度快，且具有良好的流体控制特性，蝶阀的结构原理最适合制作大口径阀门。当要求蝶阀作控制流量使用时，最重要的时正确选择蝶阀的尺寸和类型，使之能恰当地、有效地工作。

通常，在节流、调节控制与泥浆介质中，要求结构长度短，启闭速度快（1/4 转）。低压截止（压差小），推荐选用蝶阀。

在双位调节、缩口地通道、低噪声、有气穴和气化现象，向大气少量渗漏，具有磨蚀性介质时，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地三偏心或双偏心地专用蝶阀。

中线蝶阀适用于要求达到完全密封、气体试验泄漏为零、寿命要求较高、工作温度在 -10℃~150℃ 的淡水、污水、海水、盐水、蒸汽、天然气、食品、药品、油品和各种酸碱及其他管路上。

软密封偏心蝶阀适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，广泛用于冶金、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城市供热、供气、供水等煤气、油品、酸碱等管路，作为调节和节流装置。

金属对金属面密封三偏心蝶阀除作为大型变压吸附（PSA）气体分离装置程序控制阀使用外，还可广泛用于石油、石化、化工、冶金、电力等领域，是闸阀、截止阀的良好替代产品。

蝶阀密封原理

生产的系列蝶阀的密封结构形式有：单偏心密封、双偏心密封、三偏心密封、变偏心密封，各种结构类型蝶阀的密封原理简述如下：

1. 单偏心密封蝶阀的密封原理

由于在单偏心蝶阀的基础上将蝶板的回转中心（既阀门轴中心）与阀体中心线形成尺寸偏置，使得蝶阀在开启过程中，蝶板的密封面会比单偏心密封蝶阀更快地脱离阀座密封面，蝶板转动至 8°~12° 时，蝶板密封面完全脱离阀座密封，完全开启时，两密封面之间形成一个更大的间隙，该类蝶阀的设计，大大降低了两密封面之间的机械磨损及拥挤压变形，使蝶阀的密封性能更为提高。

2. 双偏心密封蝶阀的密封原理

由于在双偏心蝶阀的基础上将阀座中心线再与阀体中心线形成一个 β 角偏置，使得蝶阀在启阀过程中，蝶板的密封面在开启瞬间立即脱离阀座密封面，而在关闭瞬间才会接触并压紧阀座密封面。当完全开启时，两密封面之间形成一个与双偏心密封蝶阀相同的间隙，该类蝶阀的设计，彻底消除了两密封面之间的机械磨损和擦伤，使蝶阀的密封性能和使用寿命都得到大大提高。

3. 变偏心密封蝶阀的密封原理

变偏心蝶阀的独特之处在于安装蝶板的阀杆轴是一个三段轴式结构，此三段轴式阀杆两段轴段同心，而中心段轴中心线与两端轴线偏离一个中心距，蝶板就安装在中间轴段上。这样的偏心结构使得蝶板在全开位置时成为双偏心状，而在蝶板转动到关闭位置时则成为单偏心状。由于偏心轴的作用，在接近关闭时，蝶板向阀座的密封锥面内移进一个距离，蝶板与阀座的密封的密封面相吻合达到可靠的密封性能。

由于蝶板的回转中心（即阀门轴中心）与蝶板密封截面按偏心设置，使得蝶阀在开启过程中，蝶板密封面逐渐脱离阀座密封面，蝶板转动至 20°~25° 时，蝶板密封面完全脱离阀座密封面，完全开启时，两密封面之间形成间隙，从而使得蝶阀在启闭过程中，两密封面之间相对机械磨损及挤压大为降低，从而保证了蝶阀的密封。

蝶阀结构和常见问题

目前，蝶阀作为一种用来实现管路系统通断及流量控制的部件，已在石油、化工、冶金、水电等许多领域中得到极为广泛地应用。在已知的蝶阀技术中，其密封形式多采用密封结构，密封材料为橡胶、聚四氟乙烯等。由于结构特征的限制，不适应耐高温、高压及耐腐蚀、抗磨损等行业。

现有一种比较先进的蝶阀是三偏心金属硬密封蝶阀，阀体和阀座为连体构件，阀座密封表面层堆焊耐温、耐蚀合金材料。多层软叠式密封圈固定在阀板上，这种蝶阀与传统蝶阀相比具有耐高温，操作轻便，启闭无磨擦，关闭时随着传动机构的力矩增大来补偿密封，提高了蝶阀的密封性能及延长使用寿命的优点。

但是，这种蝶阀在使用过程中仍然存在以下问题：

1. 由于多层软硬叠式密封圈固定在阀板上，当阀板常开状态时介质对其密封面形成正面冲刷，金属片夹层中的软密封带受冲刷后，直接影响密封性能。

2. 受结构条件的限制该结构不适应做通径 DN200 以下阀门，原因是阀板整体结构太厚，流阻大。

3. 因三偏心结构的原理，阀板的密封面与阀座之间的密封是靠传动装置的力矩使阀板压向阀座。正流状态时，介质压力越高密封挤压越紧。当流道介质逆流时随着介质压力的增大阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时，密封开始泄漏。

高性能三偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述阀座密封圈由软性 T 形密封环两侧多层不锈钢片组成。阀板与阀座的密封面为斜圆锥结构，在阀板斜圆锥表面堆焊耐温、耐蚀合金材料；固定在调节环压板之间的弹簧与压板上调节螺栓装配一起的结构。

这种结构有效地补偿了轴套与阀体之间的公差带及阀杆在介质压力下的弹性变形，解决了阀门在双向互换的介质输送过程中存在的密封问题。采用软性T型两侧多层不锈钢片组成密封圈，具有金属硬密封和软密封的双重优点，无论在低温和高温情况下，均具有零渗漏的密封性能。

试验证明池正流状态（介质流动方向与蝶板转动方向相同）时，密封面的压力是传动装置的力矩和介质压力对阀板的作用产生的。正向介质压力增大时阀板斜圆锥表面与阀座密封面挤压越紧，密封效果越好。当逆流状态时，阀板与阀座之间的密封靠驱动装置的力矩使阀板压向阀座。随着反向介质压力的增大，阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时，调节环的弹簧在受载后所储存的变形能补偿阀板与阀座密封面的紧压力起到自动补偿作用。因此本实用新型不像现有的技术那样，在阀板上安装软硬多层密封圈，而是直接安装在阀体上，在压板和阀座中间增设调节环是十分理想的双向硬密封方式。它将可取代闸阀、截止阀及球形阀。