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蝶阀设计与选用

点击次数：979 更新时间：2015-04-19

1 概述

蝶阀是给水排水管路体系中的一个主要设备随着工业技术的进步，对蝶阀的构造及功能提出了不一样的需求。因而，在规划及选用时应根据工况条件，对其类型、资料和衔接方式等做出合理的挑选。

2 规划

2.1 构造

蝶阀的封闭件（蝶板）在介质中心，规划时应思考其对流阻的影响。

关于大口径蝶阀蝶板的构造，AWWA C504（美国给水工程协会规范）规则，蝶板不该有横向筋，其厚度不得大于阀杆直径的 2.25 倍。
蝶板的迎水面和出水面应呈流线型。
内部螺钉不能凸出在蝶板外面，避免添加迎水面积。

国外某公司生产的蝶阀为了减小流阻将蝶板做成铁饼形，也有公司将小型蝶阀蝶板做得很薄，而水电管网上用的蝶阀在全开方位时蝶板有导流件，都是为了减小流阻。我国 JB/T 53171-1999 规范也将规范 ISO/TC 153/SC1GT8-37的流阻和流量系数（见《表 1》）列入其间，这说明流阻是一个主要目标。

《表 1》蝶阀的 C (Kv)、K (ξ) 值

公称通径 DN mm	公称压力 PN/MPa
	小于 16		20.25
	C (Kv)	K (ξ)	C (Kv)	K (ξ)
40	50	64	40	2.56
50	80	1.33	45	2.37
65	150	1.27	120	1.98
80	250	1.05	200	1.64
100	400	1.00	300	1.78
125	650	0.92	450	1.93
150	1000	0.81	800	1.26
200	1900	0.71	1500	1.14
250	3100	0365	2500	1.00
300	4700	0.59	3600	1.00
350	6700	0.53	5400	0.82
400	9000	0.51	7000	0.84
450	11500	0.50	9500	0.73
500	14000	0.50	12000	0.69
600	21000	0.47	18000	0.64
700	30000	0.43	25000	0.61
800	41000	0.39	35000	0.53
900	53000	0.37	46000	0.50
1000	67000	0.35	58000	0.48
1200	100000	0.35	87000	0.44

2.2 橡胶密封圈

有时橡胶蝶阀使用寿命较短，这与橡胶质量及密封面宽度有关。橡胶密封蝶阀的密封圈应选用优异的橡胶资料制作，在限制成型时应恪守技术规程，不能恣意进步硫化温度，缩短时间，不然简单造成密封圈老化和开裂。与橡胶密封圈合作的金属密封面应有满足的宽度，不然橡胶密封圈不易嵌入。别的，阀体及蝶板的形位公役、对称度、精度、光洁度、密封圈的压弹量等也影响橡胶密封圈的使用寿命。

2.3 刚度

刚度是蝶阀规划中的主要疑问，它与蝶板、阀轴及衔接等要素有关。

（1）阀轴尺度 AWWA C504 中规则了阀轴尺度。阀轴尺度达不到需求，可能呈现刚度不行，反向密封泄漏，敞开力矩大等表象。轴的刚度与 1/EI 有关，也即是说要进步刚度减小变形疑问应当从进步 EI 着手。E 是弹性模量，通常钢材不一样不大，选用好的资料对刚度影响不大。I 是惯性矩，与轴的截面尺度有关。阀轴的尺度通常按弯扭组成计算，它不只与扭矩有关，并且主要与弯矩有关，特别大口径蝶阀弯矩比扭矩大得多。

（2）轴孔合作 AWWA C504的旧版别中规则，蝶阀轴是一根直通的整轴。1980 版别今后，提出可以做成两段短轴。AWWA C504及 GB12238 规则，轴与孔的嵌入长度应为 1.5d。日本蝶阀轴向尺度中阀体内边际与蝶板支承端之间的空隙（C 值）给出规则，通常与口径巨细有关，在 25~45mm 之间，也即是尽量减小轴支承间的间隔（C 值），然后减小轴的弯矩和变形。

（3）蝶板构造蝶板构造方式与刚度有直接关系，因而除平板形外多做成锅形或桁架形。总归是为了增大断面的惯性矩，以进步刚度。

（4）阀体构造大口径蝶阀阀体规划中也存在刚度疑问。通常有圈筋和横筋，实际上横筋仅仅添加稳定性，不宜太多，主要是圈筋。假如能加∩形筋则对刚度更有利，但存在技术性差的疑问。

2.4 自光滑轴承

蝶板上所受介质压力大部或全部（反向）是经过轴传递到轴承上去的，因而轴承起到十分主要的效果。国外蝶阀有的滚动很轻盈，小口径阀门一个手指都能滚动，而国产蝶阀有的滚动却很沉重，这除了与同轴度、对称度、加工精度、光洁度和填料的质量有关以外，很主要的一个要素即是轴套资料的光滑性。AWWA C504 规范提出，阀体中装置的轴套或轴承应属于自光滑资料，轴套存在减磨光滑疑问，不允许锈蚀。没有轴套，即使阀轴是不锈钢，阀体也有锈蚀及胶合粘着疑问。选用轴套还可以添加刚性。

2.5 轴与蝶板的衔接

小口径蝶阀的轴与蝶板选用键或花键衔接为宜，也可以选用多边形轴衔接或销钉衔接，大口径蝶阀的轴与蝶板多选用键或锥销等衔接。目前轴与蝶板选用销衔接的比较多。在恶劣的工况条件下衔接销有损坏表象，这主要是由于制作的缘由，其间吻合精度欠好，销子尺度挑选不适宜，销子硬度不行或选用资料不适宜等应导致留意。大型蝶阀的轴与蝶板可选用特别的方法进行衔接。

2.6 构造长度

蝶阀的构造长度向短系列发展，但这样的做法要慎重。由于构造长度太短对强度有影响。规范对法兰蝶阀短系列构造长度做出了规则，可是压力较高的阀门构造长度不宜改短，不然会出疑问，特别是铸铁等脆性资料。

3 选用

3.1 类型

蝶阀有单偏疼、斜板式、中线型、双偏疼和三偏疼等不一样构造。介质压力经过蝶板效果在阀轴及轴承上，因而在高压小口径流阻很大时，其轴径和蝶板厚度都相应添加，假如选用闸阀和球阀或截止阀，从密封及流阻等方面分析比选用蝶阀适宜。

近几年来，在水体系中软密封闸阀的呈现改进了闸阀简单沉积泥沙的缺陷，其流阻比较小，可以在线维修，用于中小口径十分适宜，因而逐步得到了使用。

3.2 密封副

金属密封蝶阀的主要长处是密封牢靠、寿命长、耐高温，不易损坏和撕裂，承压才能高。因而近些年来使用较多，特别用于工程体系的关键部位。橡胶软密封蝶阀假如规划制作优良可以得到*的密封，并且大口径简单做到在线换圈。可是橡胶存在老化疑问，只能用于温度不高的工况条件下，因而广泛使用在自来水及供水体系。

国外金属密封蝶阀也用于火电厂的泵站、凝汽器、抽汽体系及换热体系，核电站还用于压力壳阻隔、喷淋体系及盐水等，石油精练体系中的储油阻隔、蒸汽供应阀、脱硫体系和尾气处理、热裂解及催化单元中。还有石油化工厂、深冷、浆液和造纸等体系。

关于中温中压工况选用金属密封蝶阀较好。关于需求阀门牢靠性高，寿命长，长时间不宜替换的当地，也应当选用金属密封蝶阀。

对用于常温水的阀门，假如不是需求很高，长时间不替换或替换不方便的当地，则宜选用软密封构造的蝶阀。假如橡胶质量可以确保，水用大口径蝶阀仍应以橡胶阀座蝶阀为主。

4 结语

新技术及新资料的不断呈现，将进步蝶阀的构造功能，扩大蝶阀的使用范围，并对蝶阀的规划和选用提出更新的需求。

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