常見問題

蝶閥的工作原理

發布日期:2012-11-26   瀏覽次數:
      蝶閥是用圓形蝶板作啟閉件并隨閥桿轉動來開啟、關閉和調節流體通道的一種閥門。
      蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內,圓盤形蝶板繞著軸線旋轉,旋轉角度為0°~90°之間,旋轉到90°時,閥門則為全開狀態。
蝶閥的發展歷史
      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年代后的事了。目前世界上一般在DN300毫米以上蝶閥已逐漸代替了閘閥。蝶閥與閘閥相比有開閉時間短,操作為矩小,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。 橡膠軟密封蝶閥缺點是作節流使用時,由于使用不當會產生氣蝕,使橡膠座剝落、損傷等情況發生。為此,現在國際上又開發金屬硬密封蝶閥,氣蝕區減小,近幾年我國也開發了金屬硬密封蝶閥,在日本近年來還開發耐氣蝕、低振動、低噪聲的梳齒形蝶閥。
      一般密封座的壽命在正常情況下,橡膠15~20年,金屬的80~90年。但如何正確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,閥門的流量差別也會很大。
      如果閥門處于節流幅度較大狀態,閥板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,閥體與蝶板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態,一側的蝶板前端順流水方向而動,另一側逆流水方向而動,因此,一側閥體與閥板形成似噴嘴形開口,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產生負壓,往往會出現橡膠密封件脫落。
      蝶閥和閥桿本身沒有自鎖能力,為了閥板的定位,要在閥桿上加裝蝸輪減速器。采用蝸輪減速器,不僅可以使閥板具有自鎖能力,使閥板停止在任意位置上,還能改善閥門的操作性能。
蝶閥操作力矩,因開度及閥門啟閉方向不同其值各異,臥式蝶閥,特別是大口徑閥,由于水深,閥軸上、下水頭差所產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。
      蝶閥結構簡單,只由少數幾個零件組成,材料耗用??;體積小、重量輕、安裝尺寸小,驅動力矩小,操作簡便、迅速,只需旋轉90°即可快速啟閉;并且還同時具有良好的流量調節功能和關閉密封特性,在大中口徑、中低壓力的使用領域,蝶閥是主導的閥門形式。蝶閥處于完全開啟位置時,閥板厚度是介質流經閥體時唯一的阻力,因此通過該閥門所產生的壓力降很小,故具有較好的流量控制特性。蝶閥有軟(橡膠)密封和金屬硬密封兩種密封型式。軟(橡膠)密封閥門,密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在閥板周邊?!〔捎媒饘倜芊獾拈y門一般比軟(橡膠)密封的閥門壽命長,但很難做到完全密封。金屬硬密封能適應較高的工作溫度,軟(橡膠)密封則具有受溫度限制的缺陷。 如果要求蝶閥作為流量控制使用,主要的是正確選擇閥門的尺寸和類型。蝶閥的結構原理尤其適合制作大口徑閥門。蝶閥不僅在石油、煤氣、化工、水處理等一般工業上得到廣泛應用,而且還應用于熱電站的冷卻水系統?!〕S玫牡y有對夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種。對夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門連接在兩管道法蘭之間,法蘭式蝶閥是閥門上帶有法蘭,用螺栓將閥門上兩端法蘭連接在管道法蘭上。 閥門的強度性能是指閥門承受介質壓力的能力。閥門是承受內壓的機械產品,因而必須具有足夠的強度和剛度,以保證長期使用而不發生破裂或產生變形。
      隨著防腐合成橡膠和聚四氟乙烯的應用,蝶閥的性能得以提高,并滿足于不同的工況條件。近十幾年來,金屬硬密封蝶閥發展迅速,隨著耐高溫、耐低溫、耐強腐蝕、耐強沖蝕、高強度合金材料在蝶閥中的應用,使金屬硬密封蝶閥在高溫、低溫、強沖蝕等工況條件下得到廣泛的應用,并部分取代了截止閥、閘閥和球閥。
蝶閥的結構特點: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°往復回轉,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。
      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。
蝶板的流線形設計,使流體阻力損失小,可謂是一種節能型產品。
閥桿為通桿結構,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。蝶閥啟閉時閥桿只作旋轉運動而不作升降運行,閥桿的填料不易破壞,密封可靠。與閥板錐銷固定,外伸端為防沖出型設計,以免在閥桿與閥板連接處意外斷裂時閥桿崩出。
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。
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