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偏心密封蝶阀及其它蝶阀的基本知识

北阀集团北京阀门有限公司  发布时间:2017-08-17  浏览次数:464
蝶阀的家族可谓庞大,单就偏心密封蝶阀来说,就可以分为各种不同的种类。下面着重介绍印证蝶阀发展史的单偏心密封蝶阀、双偏心密封蝶阀以及三偏心密封蝶阀。另外,对于法兰蝶阀和弹性金属硬密封蝶阀的特点也有一定的介绍。
一、单偏心密封蝶阀特点
         为解决同心蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题、由此产生了单偏心蝶阀、其结构特征为阀杆轴心偏离了蝶板中心、从而使蝶板上下端不再成为回转轴心、分散、减轻了蝶板上下端与阀座的过度挤压。但由于单偏心构造在蝶阀的整个开关过程中蝶板与阀座的刮擦现象并未消失、在应用范围上和同心蝶阀大同小异、故采用不多。单偏心密封蝶阀具有以下几个特点:
1 .具有性能可靠,寿命长久的密封结构。
2 .具有流阻小,刚性好,压力损失小的桁架式结构。
3 .阀板密封圈易于更换,便于维修。
4 .阀板密封圈采用“ T ”形结构,密封副呈线性密封。
5 .蝶阀底端采用双金属止推垫片,止推性能优良。
6 .蝶阀既可立式安装,也可卧式安装,适用性好。
7 .该类蝶阀推荐单向使用,在反向密封要求不严格时,可双向使用。
8 .蝶阀完全关闭时,密封试验泄漏量为零。
9 .更换阀板密封圈、 O 形圈、阀体、阀板、转轴等材质,可适用多种介质和不同温度。
二、双偏心密封蝶阀特点
      在单偏心蝶阀的基础上进一步改良成型的就是目前应用最广泛的双偏心蝶阀。其结构特征为在阀杆轴心既偏离蝶板中心、也偏离本体中心。双偏心的效果使蝶阀被开启后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压、刮擦现象、减轻了开启阻距、降低了磨损、提高了阀座寿命。刮擦的大幅度降低、同时还使得双偏心蝶阀也可以采用金属阀座、提高了蝶阀在高温领域的应用。但因为其密封原理属位置密封构造、即蝶板与阀座的密封面为线接触、通过蝶板挤压阀座所造成的弹性变形产生密封效果、故对关闭位置要求很高(特别是金属阀座)、承压能力低、这就是为什么传统上人们认为蝶阀不耐高压、泄漏量大的原因。 其特点如下:
1. 采用全流量设计,不受杂质卡阻影响,两端的联体“ O ” 型密封线使管道安装无须垫片而保持可靠密封,并可根据不同使用要求选用不同材质。
2. 蝶板材料采用流线型设计,可双向使用,流阻小,流量特性优异。
3. 轴销采用退销结构,可将蝶板阀杆紧密结合在一起,不致削弱轴的强度且具有良好的互换性。
4. 阀体连接可适用于 ANSI125/150 , DIN2501 PN10/16 , JISB2210 10K , JIS G5527 7.5K 标准。
三、三偏心密封蝶阀的特点
       三偏心蝶阀自问世以来,为满足日益严酷的工况要求,其本身也经历着自我完善和不断发展的过程。即便要求最高的零泄漏,三偏心蝶阀理论上都可以做到,但实际上其还是要依赖于周密的设计,精密的制造。以世界著名的巴蝶蝶阀株式会社为例,该公司在吸取、总结其他品牌三偏心蝶阀的长短处的基础上,推出了三偏心蝶阀Tritec ,其特点如下 ∶
 (一) API 规格
        众所周知, API609 事实上 已成为工业重要管线上用蝶阀的国际规格。而 Tritec 正是全面严格按照 API609 规格的 1997 年最新版设计,制造的。三偏心蝶阀的基本设计不仅仅局限于 API 一个规格, 而是 BS5155 ANSI B 16.34 , ASME SEC VIII 等各大规格都能对应,这保证了三偏心蝶阀在所有的工业领域都有用武之地。
(二)双重安全构造
三偏心蝶阀严格按照 API609的规格要求,为防止因受流体压力、温度的影响而引起的蝶板变形、阀杆错位、密封面咬合等现象的发生,在蝶板上下侧分别装有两个各自独立的止推环,从而保证了蝶阀在任何工况下都能正常工作; 同时,为防止未知原因所引起的阀杆破损、飞出而造成的突发事故,在蝶阀下端内外两处设计了各自独立的阀杆飞出防止机构。
(三)无死区设计
       在设计过程中,特别考虑了在调控领域中的应用问题,充分利用三偏心蝶阀的密封原理,做到了蝶阀开关时蝶板不刮擦阀座,阀杆的扭矩通过蝶板直接传递至密封面,也就是说蝶板与阀座间几乎无磨擦现象发生,从而杜绝了打开普通蝶阀时所常见的跳跃现象,根除了蝶阀的低开度范围内因磨擦等各种不安定因素而造成的调控不能现象,即根除了死区(不感带)。这意味着三偏心蝶阀几乎可以从 0 开度开始即进入可调控区域,直至 90 开度,其正常调控比是一般蝶阀的 2 倍以上,调控比最高可高达 100:1   以上。这为三偏心蝶阀作为调控阀使用创造了良好的条件,特别是在大口径时,截止阀的成本极高,另外,截止阀无法实现零泄漏,在需要紧急关断的工况中,必须在截止阀的旁侧加装关断阀,而三偏心蝶阀集调控与关断于一身,其经济效益是极其可观的。
(四)本体阀座构造
        三偏心蝶阀的阀座安装构造有两种,大多数是为图方便而安装在蝶板上,但三偏心蝶阀则采用了本体阀座构造,将阀座安装在本体上。其优点是与蝶板阀座相比,大大减少了阀座直接接触介质的机会,从而降低了阀座受冲蚀的程度,延长了阀座的使用寿命。
(五)薄层片阀座结构
阀座由不锈钢薄片与石墨薄片层叠而成,这种结构可以有效地防止介质中的微小固形物的影响和热膨胀所可能引起的密封面咬合,即使出现微小的损伤,也不会产生泄漏,而这对于双偏心蝶阀来说是不可想像的。
(六)可更换式密封副
      密封副可谓独树一帜,不但本体阀座可以更换,而且由于蝶板密封面与蝶板是独立的,蝶板密封面也可以更换,也就是说当蝶板密封面受损时,不必再兴师动众地运回制造厂或大举分解蝶阀,只需调换蝶板密封面即可,这不但大大降低了保养成本,还大大减少了维修工时和检修强度与难度。
(七)均衡固定结构
       从三偏心蝶阀的密封面形状特点出发,密封副固定方式采用了螺栓椭圆形分布固定,不但定位精确,而且还使每个螺栓都均衡受力,杜绝了因应力分布不均而产生的密封副松动,泄漏。
(八)本质耐火构造
       很多蝶阀都声称具有耐火构造,但其中极大部分蝶阀为了减少泄漏量而采用了软硬双重阀座构造,其实这很危险。因为火灾时软密封阀座的不完全燃烧会使金属支持阀座产生应力,温差变形,从而导致耐火机能失灵。所以,目前欧美正在逐渐排除这类名不副实的耐火阀。 Tritrc 因为是零泄漏,所以不需要软密封的介助,属名副其实的本质耐火构造,并获有 API607 , API6FA 和  BS6755Part2 的耐火检验合格认可证书。这保证了 Tritec 可以被应用于石油,石化等各种危险区域。
(九)高密封填料构造
       在蝶阀的泄漏问题上,传统上往往都集中于阀座的泄漏,即内漏,而忽略了填料部的泄漏,即外漏。而实际上,在目前环境问题被日益重视的当代社会,外漏危害性远大于内漏已成为不争的事实。三偏心蝶阀属回转型蝶阀,其阀杆动作仅为 90 °回转,这与闸阀,截止阀等阀杆动作为螺旋多回转往复运动相比,其填料部所受磨损程度很低,相对地使用寿命很长,更由于 Tritec  在填料密封等防止外部泄漏构造上,采取了最高标准设计,从而可以在按照 EPA21 规格下进行外部泄漏测试时,标准密封性能保证在100ppm 以下。而实际上,在现有的测试成绩中,在劳埃德的监测情况下,外部泄漏值低至 7ppm 。这些指标都意味着 Tritec 可以在化工等各种领域中的有毒,有害介质管线中大显身手。
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