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般德知识堂|蝶阀的基本知识及常见故障的解决方法

发布日期:2017-08-27 | 加入收藏


蝶阀
(英文:butterfly valve)是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘,围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀,在管道上主要起切断和节流用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板,在阀体内绕其自身的轴线旋转,从而达到启闭或调节的目的。蝶阀全开到全关通常是小于90°,蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力,为了蝶板的定位,要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器,不仅可以使蝶板具有自锁能力,使蝶板停止在任意位置上,还能改善阀门的操作性能。  

工作原理:阀瓣是一个圆盘,通过阀杆旋转,阀瓣在阀座范围内作90℃转动,实现阀门的开关。它在管路中起关断作用。亦可调节流量。  

优点:结构简单,体积轻便,操作方便,密封性好。

缺点:全开时,阀板(密封圈)受介质冲蚀。

 

 

蝶阀的分类

 

1.按结构形式分类

(1)中心密封蝶阀

(2)单偏心密封蝶阀

(3)双偏心密封蝶阀

(4)三偏心密封蝶阀  

三偏心金属密封蝶阀 

所谓“三偏心”是指阀轴、阀板在阀门内相对位置的偏移。普通的蝶阀都是一个偏心,即阀轴中心线与密封面中心线(阀板中心线)偏离;高性能的再加一个偏心,即阀轴中心线与阀门中心线(管道中心线)偏离;双偏心的目的在于使阀板开至20°之后,密封副之间相互脱离,从而减少摩擦(凸轮效应)。三偏心蝶阀在上述双偏心的基础上再增加一个独特的偏心—斜锥,即阀板的偏移(密封面与管道垂直面倾斜一个角度)。这样使得阀门在90°行程范围内,密封副之间完全脱离,既加强了凸轮效应,又完全消除了摩擦;同时关闭阀门时,当密封副逐渐闭合,产生“楔块效应”,以最小的扭矩实现最严密的关断。  

 

所谓“金属密封”是指阀座、密封圈采用耐磨、耐腐、耐高温的优质合金制成;同时为了避免密封圈与阀座硬碰硬,密封副之间设计成柔性接触,即形成“弹性金属密封”,以保证关得严密,开无摩擦。有了“三偏心”的结构,再辅以“弹性金属密封”,这样的阀门操作轻便、经久耐用且密封良好。

三偏心金属密封蝶阀一般用在供热系统的主干线以及主分支上。口径为DN300以上。  

进口三偏心金属密封蝶阀无方向性,但一般有建议安装方向,不宜反装;国产的有方向性,一般反向比正向差一个泄漏等级或差一至二个压力等级,不可反装。如在水平管道上焊接,应将阀门关闭,以保护密封圈;如在垂直管道上焊接,应将阀门关闭,且在焊接上口时要在阀板上注水,以熄灭焊渣。在水平管道上安装时,建议方位为阀杆水平或与垂直方向有一定倾斜,以保证底部轴承处的清洁。

2.按密封面材质分类

软密封蝶阀  

1)密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。

2)密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成。  

3)金属硬密封蝶阀。密封副由金属硬质材料对金属硬质材料构成。

 

3.按密封形式分类

(1)强制密封蝶阀  

1)弹性密封蝶阀。密封比压由阀门关闭时阀板挤压阀座,阀座或阀板的弹性产生。  

2)外加转矩密封蝶阀。密封比压由外加于阀门轴上的转矩产生。

(2)充压密封蝶阀。密封比压由阀座或阀板上的弹件密封元件充压产生。

(3)自动密封蝶阀。密封比压由介质压力自动产生。  

蝶阀按结构形式可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和杠杆式。按密封形式可分为软密封型和硬密封型两种。软密封型一般采用橡胶环密封,硬密封型通常采用金属环密封。

 

 

蝶阀的结构  

 

 蝶阀主要由阀体、蝶板、阀杆、密封圈和传动装置组成。  

(1)阀体 

阀体呈圆筒状,上下部分各有一个圆柱形凸台,用于安装阀杆。蝶阀与管道多采用法兰连接;如采用对夹连接,其结构长度最小。  

(2)阀杆 

阀杆是蝶板的转轴,轴端采用填料函密封结构,可防止介质外漏。阀杆上端与传动装置直接相接,以传递力矩。

(3)蝶板 

蝶板是蝶阀的启闭件。  

按连接型式可分为法兰连接和对夹式连接;按传动方式可分为手动、齿轮传动、气动、液动和电动几种。

 

 

 

蝶阀的流量特点 

 

 蝶阀的开度与流量之间的关系,基本上呈线性比例变化。如果用于控制流量,其流量特性与配管的流阻也有密切关系,如两条管道安装阀门口径、形式等全相同,而管道损失系数不同,阀门的流量差别也会很大。如果阀门处于节流幅度较大状态,阀板的背面容易发生气蚀,有损坏阀门的可能,一般均在15°外使用。蝶阀处于中开度时,阀体与蝶板前端形成的开口形状以阀轴为中心,两侧形成完成不同的状态,一侧的蝶板前端顺流水方向而动,另一侧逆流水方向而动,因此,一侧阀体与阀板形成似喷嘴形开口,另一侧类似节流孔形开口,喷嘴侧比节流侧流速快的多,而节流侧阀门下面会产生负压,往往会出现橡胶密封件脱落。

蝶阀操作力矩,因开度及阀门启闭方向不同其值各异,卧式蝶阀,特别是大口径阀,由于水深,阀轴上、下水头差所产生的力矩也不容忽视。另外,阀门进口侧装置弯头时,形成偏流,力矩会有增加。阀门处于中间开度时,由于水流动力矩起作用,操作机构需要自锁。  

 

 

蝶阀常见故障及消除方法

 

 

1、安装前请确认产品性能和介质流向箭头是否与运动工况相符,并将阀门内腔插洗干净,不允许在密封圈和蝶板上有附有杂质异物,未清洗前绝不允许关闭蝶板,以免损坏密封圈。

2、碟板安装配套法兰建议采用碟阀专用法兰,即HGJ54-91型承插焊钢制法兰。

3、安装在管道中的位置,最佳位置为立装,但不能倒装。

4、使用中需要调节流量,有蜗轮箱进行控制。

5、开、闭次数较多的碟阀,在二个月左右时间,打开蜗轮箱盖,检查黄油是否正常,应保持适量的黄油。

6、检查各联接部位要求压紧,即保证填料的蜜蜂性,又可保证阀杆转动灵活。 

7、金属密封蝶阀产品不适合安装于管路末端,如必须安装于管路末端,需采取配装出口法兰,防止密封圈积压,过位。

8、阀杆安装使用反应定期检查阀门使用效果,发现故障及时排除。  

可能发生的故障问题   

原因一:密封面泄露    

  1、蝶板、密封面夹有杂物    

  2、蝶板、密封面关闭位置吻合不正    

  3、出口侧配置装法兰螺栓受力不均或未按图一要求    

  4、试压方向未按图一要求      

消除方法:    

  1、消除杂质,清洗阀门内腔    

  2、调整蜗轮或电动执行机构的调节螺钉,以达阀门关闭位置正确    

  3、检查配装法兰平面及螺栓压紧国,应均匀压紧    

  4、按尖头密封方向进行施压    

原因二:阀门两端面泄露消除方法    

  1、两侧密封垫片失效    

  2、管法兰紧力不均或未压紧    

  3、密封圈上、下封垫片失效 

消除方法:  

  1、更换密封垫片    

  2、压紧法兰螺栓(均匀受力)    

  3、卸下阀门的压圈,更换密封圈,失效垫片

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