•                                                      蝶閥

    蝶閥又叫翻板閥，是一種結(jié)構(gòu)簡單的調(diào)節(jié)閥，可用于低壓管道介質(zhì)的開關(guān)控制的蝶閥是指關(guān)閉件（閥瓣或蝶板）為圓盤，圍繞閥軸旋轉(zhuǎn)來達到開啟與關(guān)閉的一種閥。

    閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動。在管道上主要起切斷和節(jié)流作用。蝶閥啟閉件是一個圓盤形的蝶板，在閥體內(nèi)繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)，從而達到啟閉或調(diào)節(jié)的目的。

簡介

 發(fā)展歷史

     上個世紀(jì)30年代，美國發(fā)明了蝶閥，50年代時傳入日本，到60年代才在日本普遍采用，而在我國推廣則是70年代以后的事了。蝶閥的主要特點是：操作力矩小，安裝空間小和重量輕。以DN1000為例，蝶閥約2T，而閘閥約3.5T，且蝶閥易與各種驅(qū)動裝置組合，有良好的耐久性和可靠性。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，所以如何正確選用則要根據(jù)工況要求。

    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，操作機構(gòu)需要自鎖。

工作原理

   蝶閥是用圓盤式啟閉件往復(fù)回轉(zhuǎn)90°左右來開啟、關(guān)閉或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的一種閥門。蝶閥不僅結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、材料耗用省、安裝尺寸小、驅(qū)動力矩小、操作簡便、迅速，并且還可以同時具有良好的流量調(diào)節(jié)功能和關(guān)閉密封特性，是近十幾年來發(fā)展最快的閥門品種之一。蝶閥的使用非常廣泛。其使用的品種和數(shù)量仍在繼續(xù)擴大，并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優(yōu)良的調(diào)節(jié)特性，以及一閥多功能發(fā)展。其可靠性及其他性能指標(biāo)均達到較高水平。

    隨著防化學(xué)腐蝕的合成橡膠在蝶閥上的應(yīng)用，蝶閥的性能得以提高。由于合成橡膠具有耐腐蝕、抗沖蝕、尺寸穩(wěn)定、回彈性好、易于成形、成本低廉等特點，并可以根據(jù)不同的使用要求選擇不同性能的合成橡膠，以滿足蝶閥的使用工況條件。

   由于聚四氟乙烯(PTFE)具有耐腐蝕性強、性能穩(wěn)定、不易老化、摩擦系數(shù)低、易于成形、尺寸穩(wěn)定，并且可以通過填充、添加適當(dāng)?shù)牟牧细纳破渚C合性能，得到強度更好、摩擦系數(shù)更低的蝶閥密封材料，克服了合成橡膠的局限性，因而以聚四氟乙烯為代表的高分子聚合材料及其填充改性材料，在蝶閥上得到了廣泛的應(yīng)用，從而使蝶閥的性能得到進一步的提高，制造出了溫度、壓力范圍更廣，密封性能可靠，使用壽命更長的蝶閥。

   為了滿足高低溫度、強沖蝕、長壽命等工業(yè)應(yīng)用的使用要求，金屬密封蝶閥得到了很大的發(fā)展。隨著耐高溫、耐低溫、耐強腐蝕、耐強沖蝕、高強度合金材料在蝶閥中的應(yīng)用，使金屬密封蝶閥在高低溫度、強沖蝕、長壽命等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了大口徑(9~750mm)、高壓力(42.0MPa)、寬溫度范圍(-196~606℃)的蝶閥，從而使蝶閥的技術(shù)達到一個全新的水平。

    蝶閥在完全開啟時，具有較小的流阻。當(dāng)開啟在大約15°~70°之間時，又能進行靈敏的流量控制，因而在大口徑的調(diào)節(jié)領(lǐng)域，蝶閥的應(yīng)用非常普遍。

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

   蝶閥適用于流量調(diào)節(jié)。由于蝶閥在管中的壓力損失比較大，大約是閘閥的三倍，因此在選擇蝶閥時，應(yīng)充分考慮管路系統(tǒng)受壓力損失的影響，還應(yīng)考慮關(guān)閉時蝶板承受管路介質(zhì)壓力的強度。此外，還必須考慮在高溫下彈性閥座材料所承受工作溫度的限制。

   蝶閥的結(jié)構(gòu)長度和總體高度較小，開啟和關(guān)閉速度較快，且具有良好的流體控制特性。蝶閥的結(jié)構(gòu)原理最適合于制作大口徑閥門。當(dāng)要求蝶閥作控制流量使用時，最重要的是正確選擇蝶閥的規(guī)格和類型，使之能恰當(dāng)?shù)?、有效地工作?/p>

   通常，在節(jié)流、調(diào)節(jié)控制與泥漿介質(zhì)中，要求結(jié)構(gòu)長度短、啟閉速度快、低壓截止(壓差小)，推薦選用蝶閥。在雙位調(diào)節(jié)、縮徑的通道、低噪聲、有氣穴和汽化現(xiàn)象、向大氣少量滲漏、具有磨蝕性介質(zhì)時，可選用蝶閥。在特殊工況條件下節(jié)流調(diào)節(jié)，或要求密封嚴格、磨損嚴重、低溫(深冷)等工況條件下。

結(jié)構(gòu)

主要由閥體、閥桿、蝶板和密封圈組成。閥體呈圓筒形，軸向長度短，內(nèi)置蝶板。

特點

1、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。

2、蝶閥可以運送泥漿，在管道口積存液體最少。 低壓下，可以實現(xiàn)良好的密封。 調(diào)節(jié)性能好。

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

4、閥桿為通桿結(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。

5、 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)行機構(gòu)，可實現(xiàn)遠距離控制和自動化操作。

優(yōu)點

1、啟閉方便迅速、省力、流體阻力小，可以經(jīng)常操作。

2、結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)長度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門。

3、可以運送泥漿，在管道口積存液體最少。

4、低壓下，可以實現(xiàn)良好的密封。

5、調(diào)節(jié)性能好。

6、全開時閥座通道有效流通面積較大，流體阻力較小。

7、啟閉力矩較小，由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反，因而啟閉較省力。

8、密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。

9、安裝方便。

10、操作靈活省力，可選擇手動、電動、氣動、液壓方式。

缺點

1、使用壓力和工作溫度范圍小。

2、密封性較差。

蝶閥按結(jié)構(gòu)形式可分為偏置板式、垂直板式、斜板式和杠桿式。

按密封形式可軟密封型和硬密封型兩種。軟密封型一般采用橡膠環(huán)密封，硬密封型通常采用金屬環(huán)密封。

按連接型式可分為法蘭連接和對夾式連接；按傳動方式可分為手動、齒輪傳動、氣動、液動和電動幾種。

主要分類

按驅(qū)動方式分

(1)電動蝶閥

(2)氣動蝶閥

(3)液動蝶閥

(4)手動蝶閥

按結(jié)構(gòu)形式分：

(1)中心密封蝶閥

(2)單偏心密封蝶閥

(3)雙偏心密封蝶閥

(4)三偏心密封蝶閥

密封面材質(zhì)分：

(1)軟密封蝶閥。

1)密封副由非金屬軟質(zhì)材料對非金屬軟質(zhì)材料構(gòu)成。

2)密封副由金屬硬質(zhì)材料對非金屬軟質(zhì)材料構(gòu)成。

(2)金屬硬密封蝶閥。密封副由金屬硬質(zhì)材料對金屬硬質(zhì)材料構(gòu)成。

按密封形式分：

(1)強制密封蝶閥。

1)彈性密封蝶閥：密封比壓由閥門關(guān)閉時閥板擠壓閥座，閥座或閥板的彈性產(chǎn)生。

2)外加轉(zhuǎn)矩密封蝶閥：密封比壓由外加于閥門軸上的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。

(2)充壓密封蝶閥：密封比壓由閥座或閥板上的彈件密封元件充壓產(chǎn)生。

(3)自動密封蝶閥：密封比壓由介質(zhì)壓力自動產(chǎn)生。

按工作壓力分：

(1)真空蝶閥。工作壓力低于標(biāo)堆大氣壓的蝶閥。

(2)低壓蝶閥。公稱壓力PN<1．6MPa的蝶閥。

(3)中壓蝶閥。公稱壓力PN為2．5--6．4MPa的蝶閥。

(4)高壓蝶閥。公稱壓力PN為10。0--80．0MPa的蝶閥。

(5)超高壓蝶閥。公稱壓力PN>100MPa的蝶閥。

按工作溫度分：

(1)高溫。t>450 °C的蝶閥。

(2)中溫蝶閥。120 C<t<450 ℃的蝶閥。

(3)常溫蝶閥。一40C<t<120 °C的蝶閥。

(4)低溫蝶閥。一100<t<一40 °C的蝶閥。

(5)超低溫蝶閥。t<一100 °C的蝶閥。

按連接方式分：

1、對夾式蝶閥

對夾式蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。閥門則呈全開狀態(tài)。

對夾式蝶閥結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。蝶閥有彈性密封和金屬密封兩種密封型式。彈性密封閥門，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。

2、法蘭式蝶閥

法蘭式蝶閥為垂直板式結(jié)構(gòu)，閥桿為整體式金屬硬密封閥門的密封圈

為柔性石墨板與不銹鋼板復(fù)合式結(jié)構(gòu)，安裝在閥體上，蝶板密封面堆焊不銹鋼。軟密封閥門的密封圈為丁腈橡膠材質(zhì)，是安裝在蝶板上的。

3、凸耳式蝶閥

4、焊接式蝶閥

焊接式蝶閥是一種非密閉型蝶閥，廣泛適用于建材、冶金、礦山、電力等生產(chǎn)過程中介質(zhì)溫度≤300℃公稱壓力為0.1Mpa的管道上，用以連通、啟閉或調(diào)節(jié)介質(zhì)量。

電動調(diào)節(jié)蝶閥屬于電動閥門和電動調(diào)節(jié)閥中的一個品種。連接方式主要有：法蘭式和對夾式，是工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的重要執(zhí)行單元。電動調(diào)節(jié)蝶閥安裝要點兩大分析：安裝位置、高度、進出口方向必須符合設(shè)計要求，注意介質(zhì)流動的方向應(yīng)與閥體所標(biāo)箭頭方向一致，連接應(yīng)牢固緊密。電動調(diào)節(jié)蝶閥安裝前必須進行外觀檢查，閥門的銘牌應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用閥門標(biāo)志》GB12220的規(guī)定。對于工作壓力大于1.0MPa及在主干管上起到切斷作用的閥門，安裝前應(yīng)進行強度和嚴密性能試驗。合格后方準(zhǔn)使用。強度試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.5倍，持續(xù)時間不少于5min，閥門殼體、填料應(yīng)無滲漏為合格。電動調(diào)節(jié)蝶閥按結(jié)構(gòu)形式可分為偏置板式、垂直板式、斜板式和杠桿式；按密封形式可分為軟密封型和硬密封型兩種；軟密封型一般采用橡膠環(huán)密封，硬密封型通常采用金屬環(huán)密封。

功能用途

蝶閥全開到全關(guān)通常是小于90° ，蝶閥和蝶桿本身沒有自鎖能力，為了蝶板的定位，要在閥桿上加裝蝸輪減速器。采用蝸輪減速器，不僅可以使蝶板具有自鎖能力，使蝶板停止在任意位置上，還能改善閥門的操作性能。工業(yè)專用蝶閥的特點：能耐高溫，適用壓力范圍也較高，閥門公稱通徑大，閥體采用碳鋼制造，閥板的密封圈采用金屬環(huán)代替橡膠環(huán)。大型高溫蝶閥采用鋼板焊接制造，主要用于高溫介質(zhì)的煙風(fēng)道和煤氣管道。

使用

選用

    蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。蝶閥結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，只由少數(shù)幾個零件組成，而且只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉，操作簡單，同時該閥門具有良好的流體控制特性。蝶閥處于完全開啟位置時，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。

    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。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使用過程。

   蝶閥作為一種用來實現(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)。

    現(xiàn)有一種比較先進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，啟閉無摩擦，關(guān)閉時隨著傳動機構(gòu)的力矩增大來補償密封，提高了蝶閥的密封性能及延長使用壽命的優(yōu)點。