蝶阀的种类结构与原理【带你一分钟了解清楚】

蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90度左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。蝶阀结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省,安装尺寸小,而且驱动力矩小,操作简便、迅速,并且还可同时具有良好的流量凋节功能和关闭密封特性,是近年来发展最快的阀门品种之一。特别是在美、日、德、法、意等工业发达国家,蝶阀的使用非常广泛。其使用的品种和数量仍在继续扩大,并向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节特性以及一阀多功能方向发展,其可靠性及其他性能指标均达较高水平,并已部分取代截止阀、闸阀和球阀。随着蝶阀技术的进步,蝶阀将会成为主导的阀门形式。

原始的蝶阀是一种简单的,且关闭不严的挡板阀。通常在水管路系统中作为流量调节阀和阻尼阀使用。

随着防化学腐蚀的合成橡胶在蝶阀上的应用,蝶阀的性能得以提高。由于合成橡胶具有耐腐蚀、抗冲蚀,尺寸稳定,回弹性好,易于成形,成本低廉等特点,并可根据不同的使用要求选择不同性能的合成橡胶,以满足蝶阀的使用工况条件,因而被广泛用于制造蝶阀的衬里和弹性阀座。

由于聚四氟乙烯(PTFE)具有耐腐蚀性强、性能稳定、不易老化、摩擦系数低、易于成形、尺寸稳定,并且还可通过填充、添加适当材料以改善其综合性能,得到强度更好、摩擦系数更低的蝶阀密封材料,克服了合成橡胶的部分局限性,因而以聚四氟乙烯为代表的高分子聚合材料及其填充改性材料在蝶阀上得到了广泛的应用,从而使蝶阀的性能得到更进一步的提高,出现了温度、压力范围更广,密封性能、使用寿命更长的蝶阀。

为满足高低温度、强冲蚀、长寿命等工业应用的使用要求,近十几年来,金属密封蝶阀得到了很大的发展。随着耐高温、耐低温、耐强腐蚀、耐强冲蚀、高强度合金材料在蝶阀中的应用,使金属密封蝶阀在高低温度、强冲蚀、长寿命等工业领域得到了广泛的应用,出现了大口径(9750mm)、高压力(2.2kN/cm2)、宽温度范围(-102～606℃)的蝶阀,从而使蝶阀的技术达到一个全新的水平。

由于计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)以及柔性制造系统(FMS)在阀门行业的应用,使蝶阀的设计与制造达到了一个全新的水平。不但全面革新了阀门的设计计算方式,减轻了专业技术人员繁重的重复性常规设计工作,使技术人员有更多的精力用于改进产品的技术性能和新产品的研究开发,缩短了周期、提高了劳动生产率。特别是在金属密封蝶阀领域,由于CAD/CAM的应用,出现了由CAD设计,并由cAM数控加工制造的三维密封副,使阀门在启闭过程中密封面无任何挤压、擦伤、磨损,从而使蝶阀的密封性和使用寿命成数量级提高。

蝶阀在完全开启时,具有较小的流阻,当开启在大约15°至70°之间时,又能进行灵敏的流量控制,因而在大口径的调节领域,蝶阀的应用非常普遍,并将逐步成为主导阀型。

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介质。

蝶阀的种类很多,并且有多种分类方法。

(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

(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。

(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。

(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。

(1)高温蝶阀。t<450℃的蝶阀。

(2)中温蝶阀。120℃

(3)常温蝶阀。-40℃

(4)低温蝶阀。-100℃

(5)超低温蝶阀。t≤-100℃的蝶阀。

(1)对夹式蝶阀

(2)法兰式蝶阀

(3)支耳式蝶阀

(4)焊接式蝶阀

阀板加工时保证其密封面具有合适的表面粗糙度值,合成橡胶阀座在模压成形时形成密封面合适的表面粗糙度值。阀门关闭时,通过阀板的转动,阀板的外圆密封面挤压合成橡胶阀座,使合成橡胶阀座产生弹性变形而形成弹性力作为密封比压保证阀门的密封。