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三偏心金属硬密封蝶阀结构特点分析

日期:2019-02-18来源:二手机床回收发布人:金属人 阅读:0

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蝶阀作为一种用来实现管路系统通断及流量控制的部件,已在石油、化工、冶金、水电等许多领域中得到极为广泛地应用。在已公知的蝶阀技术中,其密封形式多采用密封结构,密封材料为橡胶、聚四氟乙烯等。由于结构特征的限制,不适应耐高温、高压及耐腐蚀、抗磨损等行业。

现有一种比较先进的蝶阀是三偏心金属硬密封蝶阀,阀体和阀座为连体构件,阀座密封表面层堆焊耐温、耐蚀合金材料。多层软叠式密封圈固定在阀板上,这种蝶阀与传统蝶阀相比具有耐高温,操作轻便,启闭无磨擦,关闭时随着传动机构的力矩增大来补偿密封,提高了蝶阀的密封性能及延长使用寿命的优点。

本蝶阀采用三偏心多层次金属密封结构,无机械磨损,可达到零泄漏,有优良的双向密封功能,是用于石油、化工、冶金、电力、食品、医药、给排水、气体输送等不同介质的管路上作调节流量、截断或接通流体的最佳装置。选用不同的材质,可分别适用于水、污水、海水、空气、蒸汽、煤气、可燃气体、腐蚀性介质、油品及食品等介质,最高工作温度可达600℃。

三偏心金属硬密封蝶阀产品特点

三偏心结构:阀杆轴线与蝶板密封面间偏置一个尺寸a,并与阀体通道轴线偏置一个尺寸B,阀座回转轴线与阀体通道轴线形成一个偏心角α,故形成三偏心。蝶阀从0°~90°开启时,蝶板密封面会在开启的瞬间立即脱离阀座密封面,在其90°~0°关闭时,只有在关闭的瞬间,其蝶板圆锥形密封面才会接触并压紧阀座圆锥形密封。所以阀座与蝶板上的密封面之间无任何摩擦,去除了磨损和泄漏的可能性。

但是,这种蝶阀在使用过程中仍然存在以下问题:

一、由于多层软硬叠式密封圈固定在阀板上,当阀板常开状态时介质对其密封面形成正面冲刷,金属片夹层中的软密封带受冲刷后,直接影响密封性能。

二、受结构条件的限制该结构不适应做通径DN200以下阀门,原因是阀板整体结构太厚,流阻大。

三、因三偏心结构的原理,阀板的密封面与阀座之间的密封是靠传动装置的力矩使阀板压向阀座。正流状态时,介质压力越高密封挤压越紧。当流道介质逆流时随着介质压力的增大阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时,密封开始泄漏。

高性能三偏心双向硬密封蝶阀,其特征在于:所述阀座密封圈由软性T形密封环两侧多层不锈钢片组成。阀板与阀座的密封面为斜圆锥结构,在阀板斜圆锥表面堆焊耐温、耐蚀合金材料;固定在调节环压板之间的弹簧与压板上调节螺栓装配一起的结构。

这种结构有效地补偿了轴套与阀体之间的公差带及阀杆在介质压力下的弹性变形,解决了阀门在双向互换的介质输送过程中存在的密封问题。采用软性T型两侧多层不锈钢片组成密封圈,具有金属硬密封和软密封的双重优点,无论在低温和高温情况下,均具有零渗漏的密封性能。

试验证明池正流状态(介质流动方向与蝶板转动方向相同)时,密封面的压力是传动装置的力矩和介质压力对阀板的作用产生的。正向介质压力增大时阀板斜圆锥表面与阀座密封面挤压越紧,密封效果越好。当逆流状态时,阀板与阀座之间的密封靠驱动装置的力矩使阀板压向阀座。随着反向介质压力的增大,阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时,调节环的弹簧在受载后所储存的变形能补偿阀板与阀座密封面的紧压力起到自动补偿作用。因此本实用新型不像现有的技术那样,在阀板上安装软硬多层密封圈,而是直接安装在阀体上,在压板和阀座中间增设调节环是十分理想的双向硬密封方式。它将可取代闸阀、截止阀及球形阀。

三偏心金属硬密封蝶阀的工作原理:

典型的三偏心金属密封蝶阀,除阀杆和阀板有两个偏心外,阀板和阀座的密封面呈斜圆台形(这是所谓三偏心的第三个偏心)。阀门关闭时阀板由于偏心的缘故往前推,阀板和阀座在关闭过程中不产生摩擦,阀板直接压在阀座上,这样就保证了阀门的使用寿命;另外,由于这种阀门的密封圈(不论装在阀座上或阀板上)具有一定的弹性,而且弹性圈内的凸台与弹性圈之间有少量的间隙可使弹性圈稍有位移;在阀门关闭时,受关闭力的作用,弹性体密封圈能自动移至受力最均匀的位置;再加上弹性圈的少量变形,使阀座处的密封圈均匀受力,达到最佳密封状态。

不同偏心结构蝶阀的性能变化:阀板偏心数增加,阀板的厚度也加厚,则流体流经三偏心蝶阀的阻力增加;随着蝶阀偏心数目的增加,阀门的性能也有很大的变化。从四种不同结构蝶阀的比较可看出:三偏心蝶阀可以产生较大的压力降,可当作调节阀使用;流体流经阀门时的压力降随偏心数目的增加而增加;但与其它一些非蝶阀相比,三偏心蝶阀的压力降还是比较小的。随着蝶阀偏心数目的变化,阀座密封性能也随之改变,三偏心蝶阀有极佳的阀座密封性能。偏心数目增大,阀门启闭时所需的扭矩减小,所以三偏心蝶阀启闭所需的扭矩比其它型式的蝶阀要小得多。随偏心数目的变化,蝶阀的温度压力等级范围和适用的温度范围也会有较大的变化,三偏心蝶阀的适用温度和压力等级的范围是其它型式蝶阀无法比拟的。

三偏心蝶阀的优点:切断性能好三偏心金属密封蝶阀利用扭矩切断阀门,故阀座处有极佳的密封性能,故有人称为零泄漏阀。介质中带有的固体颗粒或脏物对三偏心金属密封蝶阀的切断性能无明显影响,因为阀门接近关闭时,介质流速很高,使脏物无法在阀座处积聚。

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