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    蝶閥的發展史

    30年代,美國發明了蝶閥,50年代傳入日本,到60年代才在日本普遍采用,而在我國推廣則是70年代后的事了。目前世界上一般在DN300毫米以上蝶閥已逐漸代替了閘閥。蝶閥與閘閥相比有開閉時間短,操作為矩小,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流使用時,由于使用不當會產生氣蝕,使橡膠座剝落、損傷等情況發生。為此,現在國際上又開發金屬密封蝶閥,氣蝕區減小,近幾年我國也開發了金屬密封蝶閥,在日本近年來還開發耐氣蝕、低振動、低噪聲的梳齒形蝶閥。


    一般密封座的壽命在正常情況下,橡膠15年-20年,金屬的80年-90年。但如何正確選用則要根據工況要求。


    蝶閥的開度與流量之間的關系,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,而管道損失系數不同,閥門的流量差別也會很大。


    如果閥門處于節流幅度較大狀態,閥板的背面容易發生氣蝕,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,兩側形成完成不同的狀態,一側的蝶板前端順流水方向而動,另一側逆流水方向而動,因此,一側閥體與閥板形成似噴嘴形開口,另一側類似節流孔形開口,噴嘴側比節流側流速快的多,而節流側閥門下面會產生負壓,往往會出現橡膠密封件脫落。


    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、下水頭差所產生的力矩也不容忽視。另外,閥門進口側裝置彎頭時,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,操作機構需要自鎖。 



    同心蝶閥


      該種蝶閥的結構特征為閥桿軸心、蝶板中心、本體中心在同一位置上。結構簡單、制造方便。常見的襯膠蝶閥即屬于此類。缺點是由于蝶板與閥座始終處于擠壓、刮擦狀態、阻距大、磨損快。為克服擠壓、刮擦、保證密封性能、閥座基本上采用橡膠或聚四氟乙烯等彈性材料、但也因而在使用上受到溫度的限制、這就是為什么傳統上人們認為蝶閥不耐高溫的原因。



    單偏心蝶閥


      為解決同心蝶閥的蝶板與閥座的擠壓問題、由此產生了單偏心蝶閥、其結構特征為閥桿軸心偏離了蝶板中心、從而使蝶板上下端不再成為回轉軸心、分散、減輕了蝶板上下端與閥座的過度擠壓。但由于單偏心構造在閥門的整個開關過程中蝶板與閥座的刮擦現象并未消失、在應用范圍上和同心蝶閥大同小異、故采用不多。



    雙偏心蝶閥


      在單偏心蝶閥的基礎上進一步改良成型的就是目前應用最廣泛的雙偏心蝶閥。其結構特征為在閥桿軸心既偏離蝶板中心、也偏離本體中心。雙偏心的效果使閥門被開啟后蝶板能迅即脫離閥座、大幅度地消除了蝶板與閥座的不必要的過度擠壓、刮擦現象、減輕了開啟阻距、降低了磨損、提高了閥座壽命。刮擦的大幅度降低、同時還使得雙偏心蝶閥也可以采用金屬閥座、提高了蝶閥在高溫領域的應用。但因為其密封原理屬位置密封構造、即蝶板與閥座的密封面為線接觸、通過蝶板擠壓閥座所造成的彈性變形產生密封效果、故對關閉位置要求很高(特別是金屬閥座)、承壓能力低、這就是為什么傳統上人們認為蝶閥不耐高壓、泄漏量大的原因。



    三偏心蝶閥


      要耐高溫、必須使用硬密封、但泄漏量大;要零泄漏、必須使用軟密封、卻不耐高溫。為克服雙偏心蝶閥這一矛盾、又對蝶閥進行了第三次偏心。其結構特征為在雙偏心的閥桿軸心位置偏心的同時、使蝶板密封面的圓錐型軸線偏斜于本體圓柱軸線、也就是說、經過第三次偏心后、蝶板的密封斷面不再是真圓、而是橢圓、其密封面形狀也因此而不對稱、一邊傾斜于本體中心線、另一邊則平行于本體中心線。


      這第三次偏心的最大特點就是從根本上改變了密封構造、不再是位置密封、而是扭力密封、即不是依靠閥座的彈性變形、而是完全依靠閥座的接觸面壓來達到密封效果、因此一舉解決了金屬閥座零泄漏這一難題、并因接觸面壓與介質壓力是成正比的、耐高壓高溫也迎刃而解。


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