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蝶阀(高性能蝶阀)技术的新进展 烟道蝶阀

作者: 兴罡石化设备| 时间:2015-12-16 14:11:07 | 点击次数:

 第一次进展

蝶阀最早的应用是从烟道或烟囱上风量调节挡板开始, 也用于通风或供气等低压系统。1960 年德国 K arl A dams 提出蝶阀同时具有切断 ( Isolation) 、调 节 ( T hrottling ) 和 止 回( Check) 3 种功能。并于 1966 年以斜置锥形阀座密封系统 ( T he inclined conical seatsealing syst em) 为名注册了专利 ( 图 1) , 这是

蝶阀技术的一次重大的进展。1967 年在法兰克福举办的  国际化工展览 ( CHEMA ) 上,展出了新型的三偏心设计 ( T riple eccentric de sign) 蝶阀, 这种新型蝶阀的密封性能大为提高, 很快用于中、高压系统。

80 年代后, 这种新型蝶阀被称为 高性能蝶阀 ( High perf orm ance butt erf ly valve) ,并与成套设备一起引进我国。

高性能蝶阀的主要特点是:

1密封性能好 , 可以 达到气泡级( Bubble tight ) 密 封 ,许多产品都标明零泄漏 ( Zero leakage) 。具有高防火性能, 以及过火后的密封性能。

2密封副之间的摩擦小, 有些产品提出无摩擦 ( Friction free) 、   无磨损 ( No wear) 和高循环寿命( High cycle life) 。

3结构简单, 便于维护和检修,有些厂家提出, 其产品的零件可以现场更换( Field replaceable) 。阀体高度和连接长度比传统阀门小得多, 有些产品说明是   紧凑设计 ( Compact design) 。

4低开闭力矩( Low torque) 。正是因为这些特点, 使高性能蝶阀的应用范围不断扩大。据国 外资料介 绍, 最高压力可达400MPa, 温度为- 96~ 950℃ 。

 

蝶阀开闭时阀杆转动 90°, 比截止阀和闸阀的多旋转开闭力矩要大得多。因此使用蜗杆、气动、液压和电动等传动装置操纵阀门。按照三偏心设计, 蝶板与阀座在开闭时理论上无摩擦。实际上由于蝶板和阀座的弹性变形, 在其接触和脱离的瞬间, 存在着摩擦。不过比起传统的截止阀和闸阀, 由于它是部分旋转, 接触范围小, 摩擦和磨损程度也小。

另外, 高性能蝶阀在设计上还有 2 个难点。其一是高密封性能和低开闭力矩的矛盾。要求密封性能好, 就必须提高密封面比压, 这必然要增加摩擦力, 使开阀力矩也相应增大。由于存在着正流和逆流两种不同的工作状态,密封性能与开闭力矩之间呈现更复杂的关系。其二是正流和逆流的不同密封性能。以蝶板为
界, 介质流动方向的上游和下游情况不同。正流状态, 蝶板转动方向与介质流动方向相同,上游密封条件较好, 容易达到零泄漏。逆流状态时介质流动方向与蝶板转动方向相反, 上游密封条件不好, 一般要求外部施加留驻力矩,才能保持密封面的比压。要达到零泄漏比较困难。

简单地说, 蝶阀在正流状态下, 关阀容易开阀难。逆流状态下, 开阀容易关阀难。为解决这一矛盾, 使蝶阀的上下游都能达到零泄漏, 设计者采取了很多办法。一般都要增加传动机构, 这就使阀门结构复杂化, 结果是降低了可靠性, 提高了成本。

 

第二次进展

按照改进的对称阀杆 导向技术 ( Ad vanced dual stem guide technology) 原理设计的蝶阀如图 4。改进后, 蝶阀只有轴向偏心距,即单偏心 。

 

改进的对称阀杆导向技术 ( ADSG) 设计的蝶阀

改进的对称阀杆导向技术( ADSG) 设计的蝶阀

 

蝶阀从最初的零偏心 , 发展到三偏心和双偏心( 三偏心的特殊情况) , 现在又到了单偏心 。这种变化可以用4 个发展阶段, 4种不同形式来表示 ( 表 1) 。

 

蝶阀进展过程

 

这4 种形式的蝶阀各有其特点, 适应不同的用途。需要同时满足截止调节止回3 种功能时, 应采用三偏心或双偏心设计。使用对称阀杆导向技术, 保证蝶阀在正流和逆流时具有同样的密封性能, 同时又能降低阀门的开关力矩, 改善蝶阀的操作性能, 目前这还是个设想。只有在蝶阀设计普遍采用ADSG 技术, 并达到同类型球阀的使用效果时, 才能说蝶阀技术又一次出现了新的进展。烟道蝶阀/烟道挡板

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