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一、蝶閥概述說明

蝶閥是給排水管道系統(tǒng)中的重要裝置。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，對蝶閥的結(jié)構(gòu)和性能提出了不同的要求。因此，在設(shè)計和選型時，應(yīng)根據(jù)工況對其類型、材料和連接形式進(jìn)行合理選擇。

蝶閥結(jié)構(gòu)對比圖

二、蝶閥密封選擇

2.1、橡膠密封圈

橡膠蝶閥的使用壽命有時很短，這與橡膠質(zhì)量和密封面寬度有關(guān)。橡膠密封蝶閥的密封圈應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)橡膠材料制成，壓制成型時應(yīng)遵循工藝程序。硫化溫度不得任意提高，時間應(yīng)縮短，否則容易造成密封圈老化和開裂。與橡膠密封圈相匹配的金屬密封面應(yīng)有足夠的寬度，否則橡膠密封圈不易插入。此外，閥體和蝶板密封圈的形狀和位置公差、對稱性、精度、光潔度、壓縮性和彈性也影響橡膠密封圈的使用壽命。

2.2、剛度

剛度是蝶閥設(shè)計中的一個重要問題，它與蝶板、閥軸、連接等因素有關(guān)。

(1)、閥門軸尺寸在AWWA C504中規(guī)定。閥軸尺寸不能滿足要求，可能導(dǎo)致剛性不足、反向密封泄漏、開啟扭矩大等現(xiàn)象。軸的剛度與1/EI有關(guān)，也就是說，為了提高剛度和減少變形，應(yīng)該從增加EI開始。e是彈性模量，與普通鋼材差別不大，選用好的材料對剛度影響不大。I是慣性矩，與軸的橫截面尺寸有關(guān)。閥軸的尺寸通常根據(jù)彎曲和扭轉(zhuǎn)的組合來計算。它不僅與扭矩有關(guān)，而且主要與彎矩有關(guān)，特別是大直徑蝶閥的彎矩遠(yuǎn)大于扭矩。

(2)、軸孔與AWWA C504的舊版本相匹配，該版本規(guī)定蝶閥軸為直通式整軸。在1980年的版本之后，有人建議把它做成兩個短軸。AWWA C504和GB12238規(guī)定軸和孔的嵌入長度為1.5d.日本蝶閥的軸向尺寸規(guī)定了閥體內(nèi)緣與蝶板支撐端之間的間隙(C值)，該間隙一般與直徑有關(guān)，在25 ~ 45毫米和45毫米之間，即軸支撐之間的距離(C值)zui小，以減少軸的彎矩和變形。

(3)、蝶板結(jié)構(gòu)蝶板結(jié)構(gòu)與剛度有直接關(guān)系，所以除平板形狀外大多做成鍋形或桁架形。總之，就是要增加截面的慣性矩來提高剛度。

(4)、帶閥大口徑蝶閥的閥體設(shè)計也存在剛度問題

2.3、蝶板

蝶板上的大部分或全部(反向)介質(zhì)壓力通過軸傳遞給軸承，因此軸承起著非常重要的作用。一些國外的蝶閥旋轉(zhuǎn)很輕，小直徑的閥門可以用一個手指旋轉(zhuǎn)，而一些國內(nèi)的蝶閥旋轉(zhuǎn)很重，這不僅關(guān)系到同軸度、對稱性、加工精度、光潔度和包裝質(zhì)量，而且一個重要的因素是套筒材料的潤滑性。AWWA C504標(biāo)準(zhǔn)建議安裝在閥體內(nèi)的軸套或軸承應(yīng)采用自潤滑材料。軸套有磨損減少和潤滑問題，不允許生銹。沒有軸套，即使閥軸是不銹鋼的，閥體也有腐蝕和膠合問題。軸套的使用也可以增加剛性。

2.4、軸和蝶板的連接

小直徑蝶閥的軸和蝶板zui好用鍵或花鍵連接，也可采用多邊形軸連接或銷連接。大直徑蝶閥的軸和蝶板大多通過鍵或錐形銷連接。目前，軸和蝶板之間有許多銷連接。在惡劣的工作條件下，連接銷損壞，這主要是由于制造原因。應(yīng)注意匹配精度差、引腳尺寸選擇不當(dāng)、引腳硬度不足或材料不當(dāng)。大型蝶閥的軸和蝶板可以通過特殊方法連接。

2.5、結(jié)構(gòu)長度

蝶閥結(jié)構(gòu)長度以短系列開發(fā)，但這種方法應(yīng)該小心。因為結(jié)構(gòu)長度太短，不會影響強(qiáng)度。國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了法蘭蝶閥的短系列結(jié)構(gòu)長度，但高壓閥門的結(jié)構(gòu)長度不應(yīng)縮短，否則會出現(xiàn)問題，特別是鑄鐵等脆性材料。

三、蝶閥結(jié)構(gòu)選擇

3.1、類型

蝶閥有單偏心、斜板、中直線、雙偏心和三偏心等不同結(jié)構(gòu)。中壓通過蝶板作用在閥軸和軸承上，因此當(dāng)高壓小直徑流阻較大時，蝶板的軸徑和厚度相應(yīng)增加。如果采用閘閥、球閥或截止閥，從密封和流阻方面進(jìn)行分析比蝶閥更合適。

近年來，軟密封閘閥在水系統(tǒng)中的出現(xiàn)，改善了閘閥容易沉淀的缺點(diǎn)。它的流動阻力相對較小，可以在線維護(hù)。它非常適合中、小口徑，因此被逐步應(yīng)用。

3.2、密封副

金屬密封蝶閥的主要優(yōu)點(diǎn)是密封可靠，使用壽命長，耐高溫，不易損壞和撕裂，承壓能力強(qiáng)。因此，近年來它得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在工程系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。如果橡膠軟密封蝶閥設(shè)計制造好，密封性能好，大直徑時可以很容易地在線更換密封圈。然而，橡膠存在老化問題，只能在低溫工作條件下使用，因此廣泛用于自來水和供水系統(tǒng)。

外國金屬密封蝶閥也用于泵站，冷凝器，提取系統(tǒng)和熱電廠的熱交換系統(tǒng)。核電廠還用于壓力殼隔離、噴淋系統(tǒng)和鹽水等。石油煉制系統(tǒng)中的儲油隔離、蒸汽供應(yīng)閥、脫硫系統(tǒng)和尾氣處理、熱裂化和催化裝置。還有石化工廠、低溫系統(tǒng)、漿料系統(tǒng)和造紙系統(tǒng)。

中溫中壓條件下推薦選用金屬密封蝶閥。如果需要高可靠性、長使用壽命和長期更換，也應(yīng)使用金屬密封蝶閥。

對于用于常溫水的閥門，如果不需要更換或長時間不方便更換，應(yīng)采用軟密封結(jié)構(gòu)的蝶閥。如果橡膠的質(zhì)量能夠得到保證，大直徑蝶閥仍然應(yīng)該主要是橡膠閥座蝶閥。