蝶閥的定義、特點及分類
蝶閥是用盤形關(guān)閉件(可以是圓形或矩形等)轉(zhuǎn)動90°或90°左右來啟閉閥門的一種旋轉(zhuǎn)閥。蝶閥是一種古老的閥門,早期由于密封性能不良,只能作調(diào)節(jié)用,例如煙道閥便是一種調(diào)節(jié)蝶閥。隨著合成橡膠等彈性密封材料的出現(xiàn),以及密封機(jī)構(gòu)的深入研究,出現(xiàn)了密封式的蝶閥。彈性金屬閥座及新的結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn),使蝶閥在高溫、低溫環(huán)境中也逐漸被采用。目前蝶閥的發(fā)展趨勢是既可作調(diào)節(jié)用,又可作密封用。
蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡單,不易產(chǎn)生熱變形、重量輕、占據(jù)空間位置小、阻力相對小、啟閉迅速,啟閉功率小、密封性好、壽命較長等優(yōu)點,故得到廣泛應(yīng)用,尤其在低壓大口徑閥門中的應(yīng)用日益擴(kuò)大?傊芊獾y在水系統(tǒng)、氣系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。如市政工程的給、排水系統(tǒng),火力發(fā)電廠、核電站各種供水系統(tǒng)、熱力管網(wǎng)及污水處理系統(tǒng),水電站大型水輪機(jī)的進(jìn)水閥,電力、化工、石油、冶金、船舶、造紙、城市燃?xì)狻⑸舷滤、食品工業(yè)以至原子能和國防工程中,都相繼采用蝶閥,而且有向高中壓發(fā)展的趨勢。
蝶閥能輸送和控制的介質(zhì)有水、凝結(jié)水、污水、海水等各種液體及空氣、煤氣等氣體及蒸汽、干燥粉末、泥漿、果漿及帶懸浮物的混合物。目前已有Class600~1500的蝶閥。在20世紀(jì)70~80年代,我國也曾制造過PN40的蝶閥,目前我國已能制造PN100乃至更高壓力的蝶閥。世界上最大的蝶閥尺寸為32ft(9.75m)。
閥門的密封機(jī)理是靠作用在密封面上有一定的密封比壓而達(dá)到的,蝶閥也不例外。蝶閥的密封總的來看有三種形式:①靠過盈量產(chǎn)生比壓壓緊。②靠直接壓力或力矩將密封副壓緊,如雙偏心、三偏心蝶閥,密封環(huán)內(nèi)充氣充液。③靠泊松效應(yīng)利用介質(zhì)壓在密封圈上。由圖1可知,上下游壓差越大則越易密封。有時還利用“肘節(jié)效應(yīng)”的彈性體,該彈性體中間斷面薄于外徑或內(nèi)徑,當(dāng)壓力作用時,結(jié)構(gòu)允許閥座外徑撓曲而使接觸表面密封。
圖1 蝶閥密封原理
1—閥體;2—密封圈;3—蝶板
蝶閥可以按多種方法進(jìn)行分類,例如蝶閥按用途和作用分,可分為截斷型和調(diào)節(jié)型;按結(jié)構(gòu)形式分為中線型、單偏心、雙偏心和三偏心蝶閥;按密封材料分,可以分為橡膠密封蝶閥、四氟密封蝶閥和金屬密封蝶閥。