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蝶閥設計與選用

點擊次數(shù)：918 更新時間：2015-04-19

1 概述

蝶閥是給水排水管路體系中的一個主要設備隨著工業(yè)技術的進步，對蝶閥的構造及功能提出了不一樣的需求。因而，在規(guī)劃及選用時應根據(jù)工況條件，對其類型、資料和銜接方式等做出合理的挑選。

2 規(guī)劃

2.1 構造

蝶閥的封閉件（蝶板）在介質中心，規(guī)劃時應思考其對流阻的影響。

關于大口徑蝶閥蝶板的構造，AWWA C504（美國給水工程協(xié)會規(guī)范）規(guī)則，蝶板不該有橫向筋，其厚度不得大于閥桿直徑的 2.25 倍。
蝶板的迎水面和出水面應呈流線型。
內(nèi)部螺釘不能凸出在蝶板外面，避免添加迎水面積。

國外某公司生產(chǎn)的蝶閥為了減小流阻將蝶板做成鐵餅形，也有公司將小型蝶閥蝶板做得很薄，而水電管網(wǎng)上用的蝶閥在全開方位時蝶板有導流件，都是為了減小流阻。我國 JB/T 53171-1999 規(guī)范也將規(guī)范 ISO/TC 153/SC1GT8-37的流阻和流量系數(shù)（見《表 1》）列入其間，這說明流阻是一個主要目標。

《表 1》蝶閥的 C (Kv)、K (ξ) 值

公稱通徑 DN mm	公稱壓力 PN/MPa
	小于 16		20.25
	C (Kv)	K (ξ)	C (Kv)	K (ξ)
40	50	64	40	2.56
50	80	1.33	45	2.37
65	150	1.27	120	1.98
80	250	1.05	200	1.64
100	400	1.00	300	1.78
125	650	0.92	450	1.93
150	1000	0.81	800	1.26
200	1900	0.71	1500	1.14
250	3100	0365	2500	1.00
300	4700	0.59	3600	1.00
350	6700	0.53	5400	0.82
400	9000	0.51	7000	0.84
450	11500	0.50	9500	0.73
500	14000	0.50	12000	0.69
600	21000	0.47	18000	0.64
700	30000	0.43	25000	0.61
800	41000	0.39	35000	0.53
900	53000	0.37	46000	0.50
1000	67000	0.35	58000	0.48
1200	100000	0.35	87000	0.44

2.2 橡膠密封圈

有時橡膠蝶閥使用壽命較短，這與橡膠質量及密封面寬度有關。橡膠密封蝶閥的密封圈應選用優(yōu)異的橡膠資料制作，在限制成型時應恪守技術規(guī)程，不能恣意進步硫化溫度，縮短時間，不然簡單造成密封圈老化和開裂。與橡膠密封圈合作的金屬密封面應有滿足的寬度，不然橡膠密封圈不易嵌入。別的，閥體及蝶板的形位公役、對稱度、精度、光潔度、密封圈的壓彈量等也影響橡膠密封圈的使用壽命。

2.3 剛度

剛度是蝶閥規(guī)劃中的主要疑問，它與蝶板、閥軸及銜接等要素有關。

（1）閥軸尺度 AWWA C504 中規(guī)則了閥軸尺度。閥軸尺度達不到需求，可能呈現(xiàn)剛度不行，反向密封泄漏，敞開力矩大等表象。軸的剛度與 1/EI 有關，也即是說要進步剛度減小變形疑問應當從進步 EI 著手。E 是彈性模量，通常鋼材不一樣不大，選用好的資料對剛度影響不大。I 是慣性矩，與軸的截面尺度有關。閥軸的尺度通常按彎扭組成計算，它不只與扭矩有關，并且主要與彎矩有關，特別大口徑蝶閥彎矩比扭矩大得多。

（2）軸孔合作 AWWA C504的舊版別中規(guī)則，蝶閥軸是一根直通的整軸。1980 版別今后，提出可以做成兩段短軸。AWWA C504及 GB12238 規(guī)則，軸與孔的嵌入長度應為 1.5d。日本蝶閥軸向尺度中閥體內(nèi)邊際與蝶板支承端之間的空隙（C 值）給出規(guī)則，通常與口徑巨細有關，在 25~45mm 之間，也即是盡量減小軸支承間的間隔（C 值），然后減小軸的彎矩和變形。

（3）蝶板構造蝶板構造方式與剛度有直接關系，因而除平板形外多做成鍋形或桁架形。總歸是為了增大斷面的慣性矩，以進步剛度。

（4）閥體構造大口徑蝶閥閥體規(guī)劃中也存在剛度疑問。通常有圈筋和橫筋，實際上橫筋僅僅添加穩(wěn)定性，不宜太多，主要是圈筋。假如能加∩形筋則對剛度更有利，但存在技術性差的疑問。

2.4 自光滑軸承

蝶板上所受介質壓力大部或全部（反向）是經(jīng)過軸傳遞到軸承上去的，因而軸承起到十分主要的效果。國外蝶閥有的滾動很輕盈，小口徑閥門一個手指都能滾動，而國產(chǎn)蝶閥有的滾動卻很沉重，這除了與同軸度、對稱度、加工精度、光潔度和填料的質量有關以外，很主要的一個要素即是軸套資料的光滑性。AWWA C504 規(guī)范提出，閥體中裝置的軸套或軸承應屬于自光滑資料，軸套存在減磨光滑疑問，不允許銹蝕。沒有軸套，即使閥軸是不銹鋼，閥體也有銹蝕及膠合粘著疑問。選用軸套還可以添加剛性。

2.5 軸與蝶板的銜接

小口徑蝶閥的軸與蝶板選用鍵或花鍵銜接為宜，也可以選用多邊形軸銜接或銷釘銜接，大口徑蝶閥的軸與蝶板多選用鍵或錐銷等銜接。目前軸與蝶板選用銷銜接的比較多。在惡劣的工況條件下銜接銷有損壞表象，這主要是由于制作的緣由，其間吻合精度欠好，銷子尺度挑選不適宜，銷子硬度不行或選用資料不適宜等應導致留意。大型蝶閥的軸與蝶板可選用特別的方法進行銜接。

2.6 構造長度

蝶閥的構造長度向短系列發(fā)展，但這樣的做法要慎重。由于構造長度太短對強度有影響。規(guī)范對法蘭蝶閥短系列構造長度做出了規(guī)則，可是壓力較高的閥門構造長度不宜改短，不然會出疑問，特別是鑄鐵等脆性資料。

3 選用

3.1 類型

蝶閥有單偏疼、斜板式、中線型、雙偏疼和三偏疼等不一樣構造。介質壓力經(jīng)過蝶板效果在閥軸及軸承上，因而在高壓小口徑流阻很大時，其軸徑和蝶板厚度都相應添加，假如選用閘閥和球閥或截止閥，從密封及流阻等方面分析比選用蝶閥適宜。

近幾年來，在水體系中軟密封閘閥的呈現(xiàn)改進了閘閥簡單沉積泥沙的缺陷，其流阻比較小，可以在線維修，用于中小口徑十分適宜，因而逐步得到了使用。

3.2 密封副

金屬密封蝶閥的主要長處是密封牢靠、壽命長、耐高溫，不易損壞和撕裂，承壓才能高。因而近些年來使用較多，特別用于工程體系的關鍵部位。橡膠軟密封蝶閥假如規(guī)劃制作優(yōu)良可以得到*的密封，并且大口徑簡單做到在線換圈。可是橡膠存在老化疑問，只能用于溫度不高的工況條件下，因而廣泛使用在自來水及供水體系。

國外金屬密封蝶閥也用于火電廠的泵站、凝汽器、抽汽體系及換熱體系，核電站還用于壓力殼阻隔、噴淋體系及鹽水等，石油精練體系中的儲油阻隔、蒸汽供應閥、脫硫體系和尾氣處理、熱裂解及催化單元中。還有石油化工廠、深冷、漿液和造紙等體系。

關于中溫中壓工況選用金屬密封蝶閥較好。關于需求閥門牢靠性高，壽命長，長時間不宜替換的當?shù)兀矐斶x用金屬密封蝶閥。

對用于常溫水的閥門，假如不是需求很高，長時間不替換或替換不方便的當?shù)?，則宜選用軟密封構造的蝶閥。假如橡膠質量可以確保，水用大口徑蝶閥仍應以橡膠閥座蝶閥為主。

4 結語

新技術及新資料的不斷呈現(xiàn)，將進步蝶閥的構造功能，擴大蝶閥的使用范圍，并對蝶閥的規(guī)劃和選用提出更新的需求。

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