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蝶閥,你懂多少?看完你也可以成為專家!

蝶閥也叫蝴蝶閥, 顧名思義, 它的關鍵性部件好似蝴蝶迎風, 自由回旋 。蝶閥的閥瓣是圓盤, 圍繞閥座內的一個軸旋轉, 旋角的大小, 便是閥門的開閉度。

蝶閥工作原理圖

繞閥杆中心作旋轉運動的閥門

蝶閥的結構

蝶閥主要由閥體、活體、閥軸、軸承、密封裝置、操作機構及附屬部件組成。

蝶閥的結構

蝶閥的結構

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蝶閥的結構形式:

單軸結構蝶閥:單軸有銷結構蝶閥,單軸無銷結構蝶閥

雙軸結構蝶閥:雙軸有銷結構蝶閥,雙軸無銷結構蝶閥

單軸襯膠結構蝶閥;單軸有銷襯膠結構蝶閥,單軸無銷襯氟結構蝶閥

蝶閥的工作原理

蝶閥是根據旋轉閥杆同時帶動碟版轉動來做啟閉的一種閥門,在蝶閥閥體圓柱形通道內,圓盤形蝶板繞著軸線旋轉,主要是旋轉碟板90°來做流量控製,當碟板到達90°時閥門處於全開狀態,同時可以改變碟板的角度來調節介質流量,一般安裝於管道的直徑方向。蝶閥與閥杆自身是沒有鎖定能力,為了有效的調節流量需裝蝸輪減速器,加裝蝸輪減速器的蝶閥不僅使蝶閥有自鎖能力,還能改變蝶閥的操作性能及更準確的調節介質流量。

蝶閥的工作原理

1、蝶閥在完全開啟時,具有較小的流阻。當開啟在大約15°~70°之間時,又能進行靈敏的流量控製,因而在大口徑的調節領域,蝶閥的應用非常普遍。由於蝶閥蝶板的運動帶有擦拭性,故大多數的蝶閥可用於帶懸浮固體顆粒的介質。依據密封件的強度,也可用於粉狀和顆粒狀介質。

2.蝶閥適用於流量調節。由於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,應充分考慮管路係統受壓力損失的影響,還應考慮關閉時蝶板承受管路介質壓力的強度。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製。

3.蝶閥的結構長度和總體高度較小,開啟和關閉速度較快,且具有良好的流體控製特性。蝶閥的結構原理最適合於製作大口徑閥門。當要求蝶閥作控製流量使用時,最重要的是正確選擇蝶閥的規格和類型,使之能恰當地、有效地工作。

蝶閥分類

1、同心蝶閥

同心蝶閥該種蝶閥的結構特征為閥杆軸心、蝶板中心、本體中心在同一位置上。

同心蝶閥

同心蝶閥結構

結構簡單、製造方便。常見的襯膠蝶閥即屬於此類。缺點是由於蝶板與閥座始終處於擠壓、刮擦狀態、阻距大、磨損快。為克服擠壓、刮擦、保證密封性能、閥座基本上采用橡膠或聚四氟乙烯等彈性材料、但也因而在使用上受到溫度的限製、這就是為什麽傳統上人們認為蝶閥不耐高溫的原因。

2、單偏心蝶閥

單偏心蝶閥為解決同心蝶閥的蝶板與閥座的擠壓問題、由此產生了單偏心蝶閥、其結構特征為閥杆軸心偏離了蝶板中心、從而使蝶板上下端不再成為回轉軸心、分散、減輕了蝶板上下端與閥座的過度擠壓。

單偏心蝶閥

但由於單偏心構造在閥門的整個開關過程中蝶板與閥座的刮擦現象並未消失、在應用範圍上和同心蝶閥大同小異、故采用不多。

單偏心蝶閥結構特征:

1,碟板的回轉中心(即閥門軸中心)位於閥體的中心線上,且於閥板密封截麵形成一個A尺寸偏置。單偏心蝶閥是碟板的回轉中心在閥體的中心線上,閥板相對於密封麵偏離一個距離,適宜軟密封。

2,閥門關閉時,閥座和閥板密封麵處在有相對過盈的接觸狀態,要達到密封主要是靠壓緊密封圈使其在周邊方向上膨脹產生密封比壓和管道壓力對閥板的力,使其達到密封,所以隻能單向密封。

3,當閥門開啟時,閥板和閥座的接觸到一麵脫離閥座,另一麵始終是沿半圓周的軸向方向的二點接觸,反複啟閉密封圈容易受損,影響密封性能,更不可能實現金屬密封。

4,從幾何的角度可以很明顯的看出,上圖中X是不存在的,反過來還有一定的過盈。

3、雙偏心蝶閥

雙偏心蝶閥在單偏心蝶閥的基礎上進一步改良成型的就是目前應用最廣泛的雙偏心蝶閥。

雙偏心蝶閥結構特征:

閥板回轉中心(即閥門軸中心)於閥板密封截麵形成一個尺寸A偏置,並與閥體中心形成一個尺寸B偏置。

雙偏心蝶閥結構

其結構特征為在閥杆軸心既偏離蝶板中心、也偏離本體中心。雙偏心的效果使閥門被開啟後蝶板能迅即脫離閥座、大幅度地消除了蝶板與閥座的不必要的過度擠壓、刮擦現象、減輕了開啟阻距、降低了磨損、提高了閥座壽命。刮擦的大幅度降低、同時還使得雙偏心蝶閥也可以采用金屬閥座、提高了蝶閥在高溫領域的應用。

雙偏心蝶閥密封原理

因為其密封原理屬位置密封構造、即蝶板與閥座的密封麵為線接觸、通過蝶板擠壓閥座所造成的彈性變形產生密封效果、故對關閉位置要求很高特別是金屬閥座、承壓能力低、這就是為什麽傳統上人們認為蝶閥不耐高壓、泄漏量大的原因。

雙偏心蝶閥密封原理圖

雙偏心蝶閥密封原理圖

4、三偏心蝶閥

三偏心蝶閥要耐高溫、必須使用硬密封、但泄漏量大要零泄漏、必須使用軟密封、卻不耐高溫。

三偏心蝶閥解結構圖

三偏心蝶閥結構特征:

閥板回轉中心(即閥門軸中心)於閥板密封截麵形成一個A偏置,並與閥體中心形成一個b偏置;閥體密封麵中心線與閥座中心線(即閥體中心線)形成一個角度為β的角偏置。

為克服雙偏心蝶閥這一矛盾、又對蝶閥進行了第三次偏心。其結構特征為在雙偏心的閥杆軸心位置偏心的同時、使蝶板密封麵的圓錐型軸線偏斜於本體圓柱軸線、也就是說、經過第三次偏心後、蝶板的密封斷麵不再是真圓、而是橢圓、其密封麵形狀也因此而不對稱、一邊傾斜於本體中心線、另一邊則平行於本體中心線。

三偏心蝶閥的最大特點就是從根本上改變了密封構造、不再是位置密封、而是扭力密封、即不是依靠閥座的彈性變形、而是完全依靠閥座的接觸麵壓來達到密封效果。

三偏心蝶閥結構圖

三偏心蝶閥關閉狀態圖


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