給水排水管路系統(tǒng)蝶閥選型本實(shí)用新型公開(kāi)一種軟密封蝶閥,包括閥瓣、閥座、閥桿、閥體、密封圈、蝶板；閥體內(nèi)密封結(jié)構(gòu)包括閥瓣、閥座和密封圈,密封時(shí),所述閥瓣與閥座之間留有一定的夾角空隙。本實(shí)用新型可以應(yīng)用于低溫流體,在低溫環(huán)境下有著良好的密封效果,不易產(chǎn)生泄露。軟密封蝶閥作為一種用來(lái)實(shí)現(xiàn)管路系統(tǒng)通斷及流量控制的部件，已在石油、化工、冶金、水電等許多領(lǐng)域中得到極為廣泛地應(yīng)用。在已公知的蝶閥技術(shù)中，其密封形式多采用密封結(jié)構(gòu)，密封材料為橡膠、聚四氟乙烯等。由于結(jié)構(gòu)特征的限制，不適應(yīng)耐高溫、高壓及耐腐蝕、抗磨損等行業(yè)?，F(xiàn)有一種比較的蝶閥是三偏心金屬硬密封蝶閥，閥體和閥座為連體構(gòu)件，閥座密封表面層堆焊耐溫、耐蝕合金材料。多層軟疊式密封圈固定在閥板上，這種蝶閥與傳統(tǒng)蝶閥相比具有耐高溫，操作輕便，啟閉無(wú)磨擦，關(guān)閉時(shí)隨著傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力矩增大來(lái)補(bǔ)償密封，提高了蝶閥的密封性能及延長(zhǎng)使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。

碟閥從橡膠密封件上而言，分成軟密封蝶閥和硬密封蝶閥，軟密封蝶閥和硬密封蝶閥，因?yàn)槠洳牧系牟灰粯佣m用于不同的介質(zhì)。一種軟密封蝶閥,包括閥體,閥板,閥軸,所述閥軸貫穿所述閥板并與所述閥體連接,所述閥板與閥體之間設(shè)有密封圈,所述密封圈的截面為"C"形結(jié)構(gòu),且所述密封圈的外側(cè)設(shè)有兩條彈簧圈,所述閥軸與閥體上下兩端的連接處設(shè)有填充物.其有益效果是:所述密封圈的外側(cè)設(shè)有兩條彈簧圈,在密封圈磨損后,所述彈簧圈可以縮小密封圈內(nèi)徑,從而提高密封效果.
  蝶閥是給水排水管路系統(tǒng)中的一個(gè)重要裝置隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)蝶閥的結(jié)構(gòu)及性能提出了不同的要求。因此，在設(shè)計(jì)及選用時(shí)應(yīng)根據(jù)工況條件，對(duì)其類(lèi)型、材料和連接形式等做出合理的選擇。
　軟密封蝶閥的特點(diǎn)
1、小巧輕便，容易拆裝及維修，并可在任意位置安裝。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，操作扭矩小，90度回轉(zhuǎn)開(kāi)啟迅速。
3、流量特性趨直線，調(diào)節(jié)性能好。
4、蝶板與閥桿的連接采用無(wú)銷(xiāo)釘結(jié)構(gòu)，克服了有可能的內(nèi)泄漏點(diǎn)。
5、密封件可更換，且密封可靠達(dá)到雙向密封?！?br />6、蝶板可根據(jù)用戶(hù)要求噴涂覆層，如尼龍或聚四氟類(lèi)。
7、該閥可設(shè)計(jì)成法蘭連接和對(duì)夾連接。
8、驅(qū)動(dòng)方式可選擇手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng)。

　2 給水排水管路系統(tǒng)蝶閥選型設(shè)計(jì)
　　2.1 結(jié)構(gòu)
　　蝶閥的關(guān)閉件（蝶板）在介質(zhì)中間，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)流阻的影響。
　　關(guān)于大口徑蝶閥蝶板的結(jié)構(gòu)，AWWA C504（美國(guó)給水工程協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定，蝶板不應(yīng)有橫向筋，其厚度不得大于閥桿直徑的 2.25 倍。
　　蝶板的迎水面和出水面應(yīng)呈流線型。
　　內(nèi)部螺釘不能凸出在蝶板外面，以免增加迎水面積。

　　2.2 橡膠密封圈
　　有時(shí)橡膠蝶閥使用壽命較短，這與橡膠質(zhì)量及密封面寬度有關(guān)。橡膠密封蝶閥的密封圈應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的橡膠材料制造，在壓制成型時(shí)應(yīng)遵守工藝規(guī)程，不能任意提高硫化溫度，縮短時(shí)間，否則容易造成密封圈老化和開(kāi)裂。與橡膠密封圈配合的金屬密封面應(yīng)有足夠的寬度，否則橡膠密封圈不易嵌入。另外，閥體及蝶板的形位公差、對(duì)稱(chēng)度、精度、光潔度、密封圈的壓彈量等也影響橡膠密封圈的使用壽命。

　　2.3 剛度
　　剛度是蝶閥設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，它與蝶板、閥軸及連接等因素有關(guān)。
　?。?）閥軸尺寸 AWWA C504 中規(guī)定了閥軸尺寸。閥軸尺寸達(dá)不到要求，可能出現(xiàn)剛度不夠，反向密封泄漏，開(kāi)啟力矩大等現(xiàn)象。軸的剛度與 1/EI 有關(guān)，也就是說(shuō)要提高剛度減小變形問(wèn)題應(yīng)該從提高 EI 著手。E 是彈性模量，一般鋼材差別不大，選用好的材料對(duì)剛度影響不大。I 是慣性矩，與軸的截面尺寸有關(guān)。閥軸的尺寸一般按彎扭合成計(jì)算，它不僅與扭矩有關(guān)，而且主要與彎矩有關(guān)，尤其大口徑蝶閥彎矩比扭矩大得多。
　?。?）軸孔配合 AWWA C504的舊版本中規(guī)定，蝶閥軸是一根直通的整軸。1980 版本以后，提出可以做成兩段短軸。AWWA C504及 GB12238 規(guī)定，軸與孔的嵌入長(zhǎng)度應(yīng)為 1.5d。日本蝶閥軸向尺寸中閥體內(nèi)邊緣與蝶板支承端之間的間隙（C 值）給出規(guī)定，一般與口徑大小有關(guān)，在 25~45mm 之間，也就是盡量減小軸支承間的距離（C 值），從而減小軸的彎矩和變形。
　　（3）蝶板結(jié)構(gòu) 蝶板結(jié)構(gòu)形式與剛度有直接關(guān)系，因此除平板形外多做成鍋形或桁架形?？傊菫榱嗽龃髷嗝娴膽T性矩，以提高剛度。
　?。?）閥體結(jié)構(gòu) 大口徑蝶閥閥體設(shè)計(jì)中也存在剛度問(wèn)題。一般有圈筋和橫筋，實(shí)際上橫筋只是增加穩(wěn)定性，不宜太多，主要是圈筋。如果能加∩形筋則對(duì)剛度更有利，但存在工藝性差的問(wèn)題。

　　2.4 自潤(rùn)滑軸承
　　蝶板上所受介質(zhì)壓力大部或全部（反向）是通過(guò)軸傳遞到軸承上去的，因此軸承起到非常重要的作用。國(guó)外蝶閥有的轉(zhuǎn)動(dòng)很輕巧，小口徑閥門(mén)一個(gè)手指都能轉(zhuǎn)動(dòng)，而國(guó)產(chǎn)蝶閥有的轉(zhuǎn)動(dòng)卻很沉重，這除了與同軸度、對(duì)稱(chēng)度、加工精度、光潔度和填料的質(zhì)量有關(guān)之外，很重要的一個(gè)因素就是軸套材料的潤(rùn)滑性。AWWA C504 標(biāo)準(zhǔn)提出，閥體中安裝的軸套或軸承應(yīng)屬于自潤(rùn)滑材料，軸套存在減磨潤(rùn)滑問(wèn)題，不允許銹蝕。沒(méi)有軸套，即使閥軸是不銹鋼，閥體也有銹蝕及膠合粘著問(wèn)題。采用軸套還可以增加剛性。

　　2.5 軸與蝶板的連接
　　小口徑蝶閥的軸與蝶板采用鍵或花鍵連接為宜，也可以采用多邊形軸連接或銷(xiāo)釘連接，大口徑蝶閥的軸與蝶板多采用鍵或錐銷(xiāo)等連接。目前軸與蝶板采用銷(xiāo)連接的比較多。在惡劣的工況條件下連接銷(xiāo)有損壞現(xiàn)象，這主要是由于制造的原因，其中吻合精度不好，銷(xiāo)子尺寸選擇不合適，銷(xiāo)子硬度不夠或采用材料不合適等應(yīng)引起注意。大型蝶閥的軸與蝶板可采用特殊的方法進(jìn)行連接。

　　2.6 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度
　　蝶閥的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度向短系列發(fā)展，但這樣的做法要慎重。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)長(zhǎng)度太短對(duì)強(qiáng)度有影響。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)法蘭蝶閥短系列結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度做出了規(guī)定，但是壓力較高的閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度不宜改短，否則會(huì)出問(wèn)題，尤其是鑄鐵等脆性材料。

　　 但是軟密封蝶閥有兩個(gè)短板，一是其耐溫有限，二是其承壓不高。
    耐溫高的氟橡膠密封的蝶閥，其適用溫度也不超過(guò)200度。如果我們的介質(zhì)溫度很高的情況下，就必須選用硬密封蝶閥了。硬密封蝶閥由于全部采用金屬密封或耐溫很高的石墨密封，其耐溫較高的可以達(dá)到一千度以上。常規(guī)的碳鋼材質(zhì)的硬密封蝶閥，其耐溫可達(dá)425度。

    不銹鋼蝶閥能夠在大氣中抗氧化，具有在酸、堿、鹽的介質(zhì)中耐腐蝕，所以全不銹鋼蝶閥具有耐磨耐腐蝕等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)就能夠充分的體現(xiàn)出不銹鋼材質(zhì)的優(yōu)勢(shì)所在，但是在一些特殊的環(huán)境介質(zhì)中還是會(huì)出現(xiàn)生銹的可能，下面介紹幾種：
    1. 不銹鋼蝶閥表面粘附有機(jī)物汁液（如瓜菜、面湯、痰等），在有水氧情況下，構(gòu)成有機(jī)酸，長(zhǎng)時(shí)間則有機(jī)酸對(duì)金屬表面的腐蝕。
    2. 不銹鋼蝶閥表面存積著含有其他金屬元素的粉塵或異類(lèi)金屬顆粒的附著物，在潮濕的空氣中，附著物與不銹鋼間的冷凝水， 將二者連成一個(gè)微電池，引發(fā)了電化學(xué)反應(yīng)，保護(hù)膜受到破壞，稱(chēng)之謂電化學(xué)腐蝕。
    3. 不銹鋼蝶閥表面粘附含有酸、堿、鹽類(lèi)物質(zhì)（如裝修墻壁的堿水、石 灰水噴濺），引起局部腐蝕。
    4. 不銹鋼蝶閥在有污染的空氣中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大氣 ），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋酸液點(diǎn)，引起化 學(xué)腐蝕。 以上情況均可造成不銹鋼表面防護(hù)膜的破壞引發(fā)銹蝕。

3 給水排水管路系統(tǒng)蝶閥選型選用
　　3.1 類(lèi)型
　　蝶閥有單偏心、斜板式、中線型、雙偏心和三偏心等不同結(jié)構(gòu)。介質(zhì)壓力通過(guò)蝶板作用在閥軸及軸承上，因此在高壓小口徑流阻很大時(shí)，其軸徑和蝶板厚度都相應(yīng)增加，如果采用閘閥和球閥或截止閥，從密封及流阻等方面分析比采用蝶閥合適。
　　近幾年來(lái)，在水系統(tǒng)中軟密封閘閥的出現(xiàn)改善了閘閥容易沉淀泥沙的缺點(diǎn)，其流阻比較小，可以在線維修，用于中小口徑非常合適，因此逐漸得到了應(yīng)用。

　　3.2 密封副
　　金屬密封蝶閥的主要優(yōu)點(diǎn)是密封可靠、壽命長(zhǎng)、耐高溫，不易損壞和撕裂，承壓能力高。因此近些年來(lái)應(yīng)用較多，尤其用于工程系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。橡膠軟密封蝶閥如果設(shè)計(jì)制造優(yōu)良可以得到很好的密封，而且大口徑容易做到在線換圈。但是橡膠存在老化問(wèn)題，只能用于溫度不高的工況條件下，因此廣泛應(yīng)用在自來(lái)水及供水系統(tǒng)。
　　國(guó)外金屬密封蝶閥也用于火電廠的泵站、凝汽器、抽汽系統(tǒng)及換熱系統(tǒng)，核電站還用于壓力殼隔離、噴淋系統(tǒng)及鹽水等，石油精練系統(tǒng)中的儲(chǔ)油隔離、蒸汽供給閥、脫硫系統(tǒng)和尾氣處理、熱裂解及催化單元中。還有石油化工廠、深冷、漿液和造紙等系統(tǒng)。
　　對(duì)于中溫中壓工況選用金屬密封蝶閥較好。對(duì)于要求閥門(mén)可靠性高，壽命長(zhǎng)，不宜更換的地方，也應(yīng)該選用金屬密封蝶閥。
　　對(duì)用于常溫水的閥門(mén)，如果不是要求很高，不更換或更換不方便的地方，則宜采用軟密封結(jié)構(gòu)的蝶閥。如果橡膠質(zhì)量能夠保證，水用大口徑蝶閥仍應(yīng)以橡膠閥座蝶閥為主。

　　4 給水排水管路系統(tǒng)蝶閥選型結(jié)語(yǔ)
　　新工藝及新材料的不斷出現(xiàn)，將提高蝶閥的結(jié)構(gòu)性能，擴(kuò)大蝶閥的使用范圍，并對(duì)蝶閥的設(shè)計(jì)和選用提出更新的要求。通常情況下，如果是水、空氣等溫度不高，且腐蝕性不強(qiáng)的介質(zhì)，選用軟密封襯膠蝶閥為宜，軟密封蝶閥的密封材質(zhì)以橡膠和聚四氟乙烯為主。三元乙丙橡膠密封的蝶閥，主要適用于水、空氣等普通介質(zhì)，也可以用于略帶腐蝕性的介質(zhì)；丁橡膠密封的蝶閥適用于油類(lèi)介質(zhì)；聚四氟乙烯密封的蝶閥適用于腐蝕性較強(qiáng)的酸堿類(lèi)介質(zhì)。