零泄漏的三偏心金屬密封蝶閥結構原理

2010-02-23 蔡爾輔真空技術網整理

　　三偏心蝶閥由于其突出的優點，如適用的溫度壓力范圍廣、切斷性能好及使用壽命長等，常用來替代傳統的閘閥和截止閥、球閥，在過去很多其他閥門難于取得良好效果的場合，已有很多成功的應用經驗。

　　在傳統的觀念中蝶閥只能用于常溫、低壓和密封性要求不高的場合。隨著現代工藝技術和材料工業的不斷發展，蝶閥的應用范圍已遠遠超出過去，幾乎可以取代大部分的傳統閥門，廣泛適用于工業的各個領域。特別是三偏心金屬密封蝶閥更引人注目。

　　由于三偏心蝶閥的關閉和閘閥關閉一樣，是靠扭矩來完成的，閥門關閉的扭矩越大，閥座的密封性越好，故有人稱三偏心蝶閥為90°旋轉閘閥。在工廠的大檢修中越來越多的三偏心蝶閥替代了閘閥，為此某些三偏心蝶閥的制造廠專門生產了一種長度和閘閥相同的三偏心蝶閥，并將這種三偏心金屬密封蝶閥稱為三偏心閘閥。

1、蝶閥的分類

　　蝶閥若按偏心分類，即以閥桿和閥板的位置來分，可分為四種。

1.1、中心對置蝶閥

　　該種閥閥板以閥桿為中心對稱布置。其閥座為彈性閥座，溫度壓力等級大多為150#；適用溫度受閥座彈性體材料耐溫性能的影響，一般不過120°C。閥門的密封性能較好，能達到ANSI-B104六級或零泄漏；啟閉所需的扭矩較大。這種閥門的結構一般是單根閥桿，通常口徑小于500mm，彈性閥座將閥體蓋住，介質不與閥體直接接觸，有較好的防腐性能。

1.2、單偏心蝶閥

　　該種閥閥桿與閥板有一個方向的偏心。單偏心蝶閥的閥座大多為非金屬材料制造的彈性體閥座，溫度壓力等級為150#及以下；適用溫度一般不超過120°C；閥門的密封性能比中心對置蝶閥差一些；啟閉所需的扭矩較中心對置蝶閥小。單偏心蝶閥一般為較大口徑的蝶閥，閥桿大都采用兩節結構。

1.3、雙偏心蝶閥

　　該種閥閥桿與閥板有兩個方向的偏心，閥門的密封面呈正圓臺形。雙偏心蝶閥又稱高性能蝶閥，其溫度壓力等級有150#和300#兩種；工作溫度視閥座材料的耐溫性而定。其閥座有彈性體閥座和金屬閥座兩種，彈性體閥座的密封等級可達ANSI-B104的六級或零泄漏，金屬閥座常由金屬薄板加工而成，密封等級一般為四級。

　　火災安全型的雙偏心蝶閥的閥座是由彈性體閥座加上金屬薄板的閥座復合而成。正常情況下由彈性體閥座密封，可達ANSI-B104的六級密封；火災時，由于彈性體閥座燒毀，靠金屬閥座密封，此時閥門的密封降到ANSI-B104的四級。

2、三偏心金屬密封蝶閥的工作原理

　　典型的三偏心金屬密封蝶閥，除閥桿和閥板有兩個偏心外，閥板和閥座的密封面呈斜圓臺形（這是所謂三偏心的第三個偏心）。閥門關閉時閥板由于偏心的緣故往前推，閥板和閥座在關閉過程中不產生摩擦，閥板直接壓在閥座上，這樣就保證了閥門的使用壽命；另外，由于這種閥門的密封圈（不論裝在閥座上或閥板上）具有一定的彈性，而且彈性圈內的凸臺與彈性圈之間有少量的間隙可使彈性圈稍有位移；在閥門關閉時，受關閉力的作用，彈性體密封圈能自動移至受力最均勻的位置；再加上彈性圈的少量變形，使閥座處的密封圈均勻受力，達到最佳密封狀態。

3、不同偏心結構蝶閥的性能變化

　　閥板偏心數增加，閥板的厚度也加厚，則流體流經三偏心蝶閥的阻力增加；隨著蝶閥偏心數目的增加，閥門的性能也有很大的變化。從四種不同結構蝶閥的比較可看出：三偏心蝶閥可以產生較大的壓力降，可當作調節閥使用；流體流經閥門時的壓力降隨偏心數目的增加而增加；但與其它一些非蝶閥相比，三偏心蝶閥的壓力降還是比較小的。隨著蝶閥偏心數目的變化，閥座密封性能也隨之改變，三偏心蝶閥有極佳的閥座密封性能。偏心數目增大，閥門啟閉時所需的扭矩減小，所以三偏心蝶閥啟閉所需的扭矩比其它型式的蝶閥要小得多。隨偏心數目的變化，蝶閥的溫度壓力等級范圍和適用的溫度范圍也會有較大的變化，三偏心蝶閥的適用溫度和壓力等級的范圍是其它型式蝶閥無法比擬的。