三偏心金屬密封蝶閥密封原理

在傳統(tǒng)的觀念中蝶閥只能用于常溫、低壓和密封性要求不高的場(chǎng)合。隨著現(xiàn)代工藝技術(shù)和材料工業(yè)的不斷發(fā)展，蝶閥的應(yīng)用范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出過(guò)去，幾乎可以取代大部分的傳統(tǒng)閥門，廣泛適用于工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。特別是三偏心金屬密封蝶閥更引人注目。

由于三偏心蝶閥的關(guān)閉和閘閥關(guān)閉一樣，是靠扭矩來(lái)完成的，閥門關(guān)閉的扭矩越大，閥座的密封性越好，故有人稱三偏心蝶閥為90°旋轉(zhuǎn)閘閥。在工廠的大檢修中越來(lái)越多的三偏心蝶閥替代了閘閥，為此某些三偏心蝶閥的制造廠專門生產(chǎn)了一種長(zhǎng)度和閘閥相同的三偏心蝶閥，并將這種三偏心金屬密封蝶閥稱為三偏心閘閥。

    1 三偏心金屬密封蝶閥密封原理的分類

    蝶閥若按偏心分類，即以閥桿和閥板的位置來(lái)分，可分為四種。三偏心蝶閥是目前在工業(yè)管道中性能突出的一種蝶閥，按照密封形式，三偏心蝶閥屬于硬密封蝶閥的范疇。所以，三偏心蝶閥的具備了硬密封蝶閥的特點(diǎn)，耐高溫、耐沖蝕、擁有較長(zhǎng)的使用壽命。又因?yàn)槿牡y是將耐高溫腐蝕的合金材料直接堆焊在閥座表面，所以該閥門還同時(shí)具備了像軟密封蝶閥一樣優(yōu)秀的密封性能。那么三偏心蝶閥原理是什么？三偏心的三個(gè)偏心指的是什么？

三偏心蝶閥的密封面是一個(gè)斜錐面，閥體的閥座與蝶板密封圈為面接觸，其工作原理是通過(guò)靠操作傳動(dòng)裝置帶動(dòng)蝶板的運(yùn)動(dòng)，蝶板在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其密封圈與閥座得到充分的接觸，因?yàn)閺椥宰冃蝸?lái)實(shí)現(xiàn)密封。

三偏心蝶閥有一個(gè)突出的特點(diǎn)就是改變了閥門的密封構(gòu)造，不再是傳統(tǒng)的位置密封，而是扭力密封，也就是說(shuō)不是依靠閥座的彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，而是依靠蝶板密封面與閥座的接觸面壓來(lái)達(dá)到密封效果，這也就很好的解決了金屬閥座泄漏量大的問(wèn)題，又因接觸面壓與介質(zhì)壓力是成正比的，所以三偏心蝶閥又有較強(qiáng)的耐高壓高溫性能。

三偏心金屬密封蝶閥密封原理三個(gè)偏心

個(gè)偏心：密封面所在平面至閥桿中心線的偏離

第二個(gè)偏心：閥體中心線到閥桿中心線的距離；

第三個(gè)偏心：閥體密封面所在錐面的中心線與閥體通道中心線存在一個(gè)夾角。

三偏心金屬密封蝶閥密封原理

    1.1 中心對(duì)置蝶閥

    該種閥閥板以閥桿為中心對(duì)稱布置。其閥座為彈性閥座，溫度壓力等級(jí)大多為150#；適用溫度受閥座彈性體材料耐溫性能的影響，一般不過(guò)120°C。閥門的密封性能較好，能達(dá)到ANSI-B104六級(jí)或零泄漏；啟閉所需的扭矩較大。這種閥門的結(jié)構(gòu)一般是單根閥桿，通常口徑小于500mm，彈性閥座將閥體蓋住，介質(zhì)不與閥體直接接觸，有較好的防腐性能。

    1.2 單偏心蝶閥

    該種閥閥桿與閥板有一個(gè)方向的偏心。單偏心蝶閥的閥座大多為非金屬材料制造的彈性體閥座，溫度壓力等級(jí)為150#及以下；適用溫度一般不超過(guò)120°C；閥門的密封性能比中心對(duì)置蝶閥差一些；啟閉所需的扭矩較中心對(duì)置蝶閥小。單偏心蝶閥一般為較大口徑的蝶閥，閥桿大都采用兩節(jié)結(jié)構(gòu)。

    1.3 雙偏心蝶閥

    該種閥閥桿與閥板有兩個(gè)方向的偏心，閥門的密封面呈正圓臺(tái)形。雙偏心蝶閥又稱高性能蝶閥，其溫度壓力等級(jí)有150#和300#兩種；工作溫度視閥座材料的耐溫性而定。其閥座有彈性體閥座和金屬閥座兩種，彈性體閥座的密封等級(jí)可達(dá)ANSI-B104的六級(jí)或零泄漏，金屬閥座常由金屬薄板加工而成，密封等級(jí)一般為四級(jí)。

    火災(zāi)安全型的雙偏心蝶閥的閥座是由彈性體閥座加上金屬薄板的閥座復(fù)合而成。正常情況下由彈性體閥座密封，可達(dá)ANSI-B104的六級(jí)密封；火災(zāi)時(shí)，由于彈性體閥座燒毀，靠金屬閥座密封，此時(shí)閥門的密封降到ANSI-B104的四級(jí)。

    2 三偏心金屬密封蝶閥密封原理的工作原理

    典型的三偏心金屬密封蝶閥，除閥桿和閥板有兩個(gè)偏心外，閥板和閥座的密封面呈斜圓臺(tái)形（這是所謂三偏心的第三個(gè)偏心）。閥門關(guān)閉時(shí)閥板由于偏心的緣故往前推，閥板和閥座在關(guān)閉過(guò)程中不產(chǎn)生摩擦，閥板直接壓在閥座上，這樣就保證了閥門的使用壽命；另外，由于這種閥門的密封圈（不論裝在閥座上或閥板上）具有一定的彈性，而且彈性圈內(nèi)的凸臺(tái)與彈性圈之間有少量的間隙可使彈性圈稍有位移；在閥門關(guān)閉時(shí)，受關(guān)閉力的作用，彈性體密封圈能自動(dòng)移至受力均勻的位置；再加上彈性圈的少量變形，使閥座處的密封圈均勻受力，達(dá)到*密封狀態(tài)。

    3 不同偏心結(jié)構(gòu)蝶閥的性能變化

    閥板偏心數(shù)增加，閥板的厚度也加厚，則流體流經(jīng)三偏心蝶閥的阻力增加；隨著蝶閥偏心數(shù)目的增加，閥門的性能也有很大的變化。從四種不同結(jié)構(gòu)蝶閥的比較可看出：三偏心蝶閥可以產(chǎn)生較大的壓力降，可當(dāng)作調(diào)節(jié)閥使用；流體流經(jīng)閥門時(shí)的壓力降隨偏心數(shù)目的增加而增加；但與其它一些非蝶閥相比，三偏心蝶閥的壓力降還是比較小的。隨著蝶閥偏心數(shù)目的變化，閥座密封性能也隨之改變，三偏心蝶閥有的閥座密封性能。偏心數(shù)目增大，閥門啟閉時(shí)所需的扭矩減小，所以三偏心蝶閥啟閉所需的扭矩比其它型式的蝶閥要小得多。隨偏心數(shù)目的變化，蝶閥的溫度壓力等級(jí)范圍和適用的溫度范圍也會(huì)有較大的變化，三偏心蝶閥的適用溫度和壓力等級(jí)的范圍是其它型式蝶閥*的。

    4三偏心金屬密封蝶閥密封原理的優(yōu)點(diǎn)

    4.1 切斷性能好

    三偏心金屬密封蝶閥利用扭矩切斷閥門，故閥座處有的密封性能，故有人稱為零泄漏閥。介質(zhì)中帶有的固體顆粒或臟物對(duì)三偏心金屬密封蝶閥的切斷性能無(wú)明顯影響，因?yàn)殚y門接近關(guān)閉時(shí)，介質(zhì)流速很高，使臟物無(wú)法在閥座處積聚。

    4.2 適用范圍廣

    三偏心金屬密封蝶閥有寬廣的溫度壓力適用范圍（-253-815°C，帶襯里的三偏心金屬密封蝶閥可耐更高的溫度）。某廠制造的三偏心金屬密封蝶閥的壓力等級(jí)從150#到2500#；管徑從DN80mmDN2200mm，這是大部分其它結(jié)構(gòu)型式閥門無(wú)法達(dá)到的。

    4.3 本質(zhì)火災(zāi)安全

    普通的火災(zāi)安全蝶閥，在火災(zāi)時(shí)，閥門密封處的非金屬物會(huì)在高溫下燒毀或損壞，所以這種閥在火災(zāi)前后其密封性會(huì)發(fā)生變化。三偏心金屬密封蝶閥，由于閥座和閥板的密封面無(wú)非金屬物，故火災(zāi)前后其密封性能不發(fā)生改變，又稱本質(zhì)火災(zāi)安全。

    4.4 壽命長(zhǎng)

    三偏心金屬密封蝶閥是一種金屬對(duì)金屬密封的閥門，在密封面處無(wú)四氟乙烯，橡膠或其它非金屬材料，因此可保證閥門耐磨，長(zhǎng)時(shí)間工作不變形，也不會(huì)由于閥座變形而導(dǎo)致閥門泄漏。三偏心金屬密封蝶閥在閥門啟閉過(guò)程中閥板和閥座即脫開，它們之間無(wú)摩擦。故三偏心金屬密封蝶閥有極長(zhǎng)的使用壽命，不易泄漏，備品備件的消耗少，檢修費(fèi)用低。

    4.5 調(diào)節(jié)性能好

    三偏心蝶閥有一定的調(diào)節(jié)性能，常被作為調(diào)節(jié)閥使用。

    4.6 尺寸小重量輕

    三偏心金屬密封蝶閥與同口徑同壓力等級(jí)的其它閥門相比，其尺寸要小得多，重量也要輕得多，因此價(jià)格比較便宜，并且閥門易于布置、管線支架簡(jiǎn)單。如150#DN600mm法蘭連接的三偏心硬密封蝶閥的高度、長(zhǎng)度、重量分別為1088mm，267mm，425kg；而同樣為150#DN600mm法蘭連接的閘閥的長(zhǎng)度、高度、重量則分別為3300mm，508mm，970kg。

    4.7 多種變形設(shè)計(jì)

    三偏心金屬密封蝶閥有多種變形設(shè)計(jì)來(lái)滿足工業(yè)生產(chǎn)的不同需要，如：為使閥門保持高溫所設(shè)計(jì)的帶夾套的三偏心金屬密封蝶閥，為用于特高溫所設(shè)計(jì)的帶襯里的三偏心金屬密封蝶閥，為超低溫應(yīng)用而制造的帶散熱鰭片的超低溫閥，為乙烯裝置裂解爐出口特別設(shè)計(jì)的帶蒸汽吹掃的三偏心金屬密封蝶閥等。三偏心金屬密封蝶閥有多種聯(lián)接方式，如對(duì)夾、支耳、法蘭和焊接等。

    4.8 閥門材質(zhì)有多種

    三偏心金屬密封蝶閥可用碳鋼、低溫碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾合金、哈氏合金，以及鈦鋯兩相合金等多種材料制作，以滿足工藝過(guò)程的各種要求。

    4.9 易于自動(dòng)控制

    90°旋轉(zhuǎn)啟閉是蝶閥固有的特點(diǎn)，90°旋轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比直線行走結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其動(dòng)作過(guò)程快得多，可以滿足工業(yè)上閥門快速啟閉的要求。同時(shí)由于三偏心金屬密封蝶閥啟閉所需要的操作扭矩較小，故蝶閥所配的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸要比其它閥門所配的執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸小。另外，蝶閥易于配備自控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。

    4.1O 閥門系數(shù)大

    與其它閥門相比，同口徑三偏心蝶閥的閥門系數(shù)Kv要比截止閥大得多，在同樣的水力條件下，采用三偏心蝶閥時(shí)，由于其壓力降較小，口徑可比其它閥門小。

三偏心金屬密封蝶閥密封原理

本實(shí)用新型公開了三偏心硬密封蝶閥,包括蝶閥本體,蝶閥本體為中空?qǐng)A柱形結(jié)構(gòu),蝶閥本體的內(nèi)部活動(dòng)套接有圓盤型閥體,閥體沿其直徑方向固定連接有與蝶閥本體活動(dòng)套接的轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸的正下方安裝有與其同軸設(shè)置的輔助軸,轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部活動(dòng)套接有與輔助軸活動(dòng)套接的第二轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸與輔助軸之間安裝有與閥體固定連接的固定套筒,固定套筒的兩側(cè)對(duì)稱安裝有與轉(zhuǎn)軸和輔助軸固定連接的連接件,第二轉(zhuǎn)軸伸入固定套筒內(nèi)部的一端固定套接錐齒輪,錐齒輪的一側(cè)嚙合有從動(dòng)齒輪.本實(shí)用新型利用設(shè)置在閥體外圈的密封圈進(jìn)行傳統(tǒng)方式的次密封,然后利用推板和擋圈在閥體的一側(cè)進(jìn)行二次密封,提高了蝶閥的密封效果和密封性能.