蝶閥工作原理及特點

蝶閥是用圓形蝶板作啟閉件并隨閥桿轉(zhuǎn)動來開啟、關(guān)閉和調(diào)節(jié)流體通道的一種閥門。蝶閥的蝶板安裝于電動球閥管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內(nèi)，圓盤形蝶板繞著軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0~90°之間，旋轉(zhuǎn)到90°時，閥門則牌全開狀態(tài)。

蝶閥的開度與流量之間的關(guān)系，基本上呈線性比例變化。如果用于控制流量，其流量特性與配管的流阻也有密切關(guān)系，如兩條管道安裝閥門口徑、形式等全相同，而管道損失系數(shù)不同，閥門的流量差別也會很大。

如果閥門處于節(jié)流幅度較大狀態(tài)，閥板的背面容易發(fā)生氣蝕，有損壞閥門的可能，一般均在15°外使用。

蝶閥處于中開度時，閥體與蝶板前端形成的開口形狀以閥軸為中心，兩側(cè)形成完成不同的狀態(tài)，一側(cè)的蝶板前端順流水方向而動，另一側(cè)逆流水方向而動，因此，一側(cè)閥體與閥板形成似噴嘴形軌道球閥開口，另一側(cè)類似節(jié)流孔形開口，噴嘴側(cè)比節(jié)流側(cè)流速快的多，而節(jié)流側(cè)閥門下面會產(chǎn)生負(fù)壓，往往會出現(xiàn)橡膠密封件脫落。

蝶閥操作力矩，因開度及閥門啟閉方向不同其值各異，臥式蝶閥，特別是大口徑閥，由于水深，閥軸上、下水頭差所產(chǎn)生的力矩也不容忽視。另外，閥門進(jìn)口側(cè)裝置彎頭時，形成偏流，力矩會有增加。閥門處于中間開度時，由于水流動力矩起作用，操作機(jī)構(gòu)需要自鎖。

蝶閥結(jié)構(gòu)簡單，只由少數(shù)幾個零件組成，材料耗用??；體積小、重量輕、安裝尺寸小，驅(qū)動力矩小，操作簡便、迅速，只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉；并且還同時具有良好的流量調(diào)節(jié)功能和關(guān)閉密封特性，在大中口徑、中低壓力的使用領(lǐng)域，蝶閥是主導(dǎo)的閥門形式。蝶閥處于*開啟三通球閥位置時，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時*的阻力，因此通過該閥門所產(chǎn)生的壓力降很小，故具有較好的流量控制特性。蝶閥有彈密封和金屬的密封兩種密封型式。彈性密封閥門，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。

一般密封座的壽命在正常情況下，橡膠15年-20年，金屬的80年-90年。但如何正確選用則要根據(jù)工況要求。

橡膠密封蝶閥缺點是作節(jié)流使用時，由于使用不當(dāng)會產(chǎn)生氣蝕，使橡膠座剝落、損傷等情況發(fā)生。為此，現(xiàn)在上又開發(fā)金屬密封蝶閥，氣蝕區(qū)減小，近幾年我國也開發(fā)了金屬密封蝶閥，在日本近年來還開發(fā)耐氣蝕、低振動、低噪聲的梳齒形蝶閥。

采用金屬密封的閥門一般比彈性密封的閥門壽命長，但很難做到*密封。金屬密封能適應(yīng)較高的工作溫度，彈性密封則具有受溫度限制的缺陷。 如果要求蝶閥作為流量控制使用，主要的是正確選擇閥門的尺寸和類型。蝶閥的結(jié)構(gòu)原理尤其適合制作大口徑閥門。蝶閥不僅在石油、煤氣、化工定水位閥、水處理等一般工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，而且還應(yīng)用于熱電站的冷卻水系統(tǒng)。

常用的蝶閥有對夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種。對夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門連接在兩管道法蘭之間，法蘭式蝶閥是閥門上帶有法蘭，用螺栓將閥門上兩端法蘭連接在管道法蘭上。 閥門的強(qiáng)度性能是指流量控制閥承受介質(zhì)壓力的能力。閥門是承受內(nèi)壓的機(jī)械產(chǎn)品，因而必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證長期使用而不發(fā)生破裂或產(chǎn)生變形。

隨著防腐合成橡膠和聚四氟乙烯的應(yīng)用，蝶閥的性能得以提高，并滿足于不同的工況條件。近十幾年來，金屬密封蝶閥發(fā)展迅速，隨著耐高溫、耐低溫、耐強(qiáng)腐蝕、耐強(qiáng)沖蝕、高強(qiáng)度合金材料在蝶閥中的應(yīng)用，使 金屬密封蝶閥在高溫、低溫、強(qiáng)沖蝕等工況條件下得到廣泛的應(yīng)用，并部分取代了截止閥、閘閥和球閥。

蝶閥的結(jié)構(gòu)特點

蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、材料耗用省，安裝尺寸小，開關(guān)迅速、90°往復(fù)回轉(zhuǎn)，驅(qū)動力矩小等特點，用于截斷、接通、調(diào)節(jié)管路中的介質(zhì)，具有良好的流體控制特性和關(guān)閉密封性能。

蝶板的流線形設(shè)計，使流體阻力損失小，可謂是一種節(jié)能型產(chǎn)品。

桿為通桿結(jié)構(gòu)，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，有良好的綜合力學(xué)性能和抗腐蝕性，抗擦傷性。蝶閥啟閉時閥桿只作旋轉(zhuǎn)運動而不作升降運行，閥桿的填料不易破壞，密封可靠。與蝶板錐銷固定，外伸端為防沖出型設(shè)計，以免在閥桿與蝶板連接處意外斷裂時閥桿崩出。

連接方式有法蘭連接、對夾連接、對焊連接及凸耳對夾連接。

驅(qū)動形式有手動、蝸輪傳動、電動、 氣動、液動、電液聯(lián)動等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動化操作。

蝶閥的適用場合

由于蝶閥閥板的運動帶有擦拭性，故大多數(shù)蝶閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)，依據(jù)密封件的強(qiáng)度也可用于粉狀和顆粒狀的介質(zhì)。

蝶閥的結(jié)構(gòu)長度和總體高度較小，開啟和關(guān)閉速度快，在*開啟時，具有較小的流體阻力，當(dāng)開啟到大約15°至70°之間時，又能進(jìn)行靈敏的流量控制，蝶閥的結(jié)構(gòu)原理于制作大口徑閥門。

在下列工況條件下，推薦選用蝶閥：

①     要求節(jié)流、調(diào)節(jié)控制流量；

②     泥漿介質(zhì)及含固體顆粒介質(zhì)；

③     要求閥門結(jié)構(gòu)長度短的場合；

④     要求啟閉速度快的場合；

⑤     壓差較小的場合。

在雙位調(diào)節(jié)、縮口的通道、低噪聲、有氣穴和氣化現(xiàn)象，向大氣少量滲漏，有磨蝕性介質(zhì)時，可以選用蝶閥。

在特殊工況條件下節(jié)流調(diào)節(jié)或要求密封嚴(yán)格，或磨損嚴(yán)重、低溫（深冷）等工況條件下使用蝶閥時，需使用特殊設(shè)計金屬密封帶調(diào)節(jié)裝置的三偏心或雙偏心的蝶閥。

軟密封蝶閥適用于通風(fēng)除塵管路的雙向啟閉及調(diào)節(jié)，冶金、輕工、電力、石油化工系統(tǒng)的煤氣管道及水道等。

金屬對金屬線密封雙偏心蝶閥適用于供熱、供汽、供水及煤氣、油品、酸堿等管路，作為調(diào)節(jié)和截流裝置。

金屬對金屬面密封三偏心蝶閥除作為大型變壓吸附氣體分離控制閥外，還可廣泛用于石油、化工、冶金、電力、食品、醫(yī)藥、給排水、氣體輸送等領(lǐng)域。