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弹性硬密封蝶阀的结构与优缺点

2022-02-21 11:11:13

弹性硬密封蝶阀的结构与优缺点

弹性硬密封蝶阀的密封副包括金属对金属的硬密封和金属对橡胶或塑料的软密封。密封圈可以放在蝶板上,也可以放在阀体上。下面是几个典型的弹性硬密封蝶阀结构。

一、中线蝶阀

中线蝶阀阀杆轴线与蝶板中心平面在同一平面内,与阀体管道中心线垂直相交,蝶板两侧面积对称。中线蝶阀一般采用衬胶的形式。由于结构简单,中心对称双向密封效果相同,流阻小,开关扭矩小,广泛应用于中小型蝶阀。

但由于轴头经常处于摩擦状态,磨损速度快于其他部位,容易在这里泄漏。因此,衬胶蝶阀有时在轴头上有四氟乙烯薄膜,以减少摩擦或增加弹簧来补偿磨损。显然,如果中线型对金属进行金属密封,则阀轴没有摩擦,但其流阻和密封扭矩大于中心对称蝶板。

二、单偏心蝶阀

单偏心蝶阀轴偏离蝶板中心平面,产生偏心h,使蝶板上下端不再成为旋转轴,消除上下轴端摩擦磨损造成的泄漏。密封效果较好,但两个方向的密封效果不一致。一般来说,正向(从阀轴流向密封面)容易密封,反向容易泄漏,因为没有密封面的支撑。但采用橡胶软密封,利用其弹性,可以很好地实现双向密封。由于其密封接触机制属于球在锥体内,蝶板在每个开度下总有两点不能脱离接触。当用于调整时,这两点会比其他部位磨损更多,对密封产生不利影响。如果金属硬密封,两个正锥配合,转动蝶板时,密封面会产生干扰,开关困难。

三、双偏心蝶阀

双偏心蝶阀,为了改善单偏心,将阀轴偏移到一个距离e,使轴与密封点的连接和密封面变成钝角(大于90°),使密封不干扰,关闭越紧,密封面压力越大。双偏心的特点是当阀门打开时,蝶板密封面能迅速与阀座分离,接触刮擦效果大大降低,同时可制成金属密封阀。

双偏心蝶阀可以设计成橡胶、聚四氟和金属硬密封的形式。例如C形、O形或U形属密封环等形式。如果要在不干扰的情况下对锥面金属进行硬密封,有时需要大量的二次偏心力矩,导致开阀力矩过大。为了减少偏心距离,推出了三个偏心蝶阀。

三偏心蝶阀将正锥角旋转一个角度,改为斜锥角,使偏心e能减小,开启力矩也能减小。当然,这只是一个直观的理解,实际轴应该设置在哪里或使用三维运动分析,以确定密封副是否会产生干扰。值得指出的是,三偏心蝶阀的密封圈不仅可以设计成多层次,还可以制成像Neles这样的U形或O形圈。有时甚至可以使用橡胶、四氟乙烯等非金属材料,但是是否有必要使用非金属弹性密封材料制成三偏心是值得怀疑的(双偏心)。

1、蝶板能取出的蝶阀密封圈分前后两套。损坏的密封圈可以在不卸下整个阀门的情况下更换。

2、四通蝶阀有四个通道,可以用来改变介质的流向,常用于电厂凝汽器冷却水的反冲洗中。

3.双阀瓣蝶阀,如图9所示,蝶阀蝶板上有双密封圈,具有良好的进出口密封性能。中腔可通水,以加强密封性,可用于介质为水和气体的场合,特别适用作真空阀。该阀由日本SHOWA公司制造,用于上海石洞口电厂。但在系统的设计上,应防止开阀时水倒流到汽轮机中对叶片造成危害。

4、弹性硬密封蝶阀:用来改变介质流向。

5.液压控制蝶阀(液压缓闭止回蝶阀),用液压系统打开阀门(同时提升安装在臂上的重锤),有时电磁阀将液压油放回油箱,在重锤的作用下关闭阀门。由于阀门通过液压缸或控制阀分阶段关闭蝶阀,从而减少水锤。此种阀门根据采用信号来源不同还可以作为防止管道破断的阀门。

a.普通型(保位型)。图13为普通型(保位型)典型原理图,电动泵与手动泵出口都有止回阀。当电动泵开启时,液压油直接进入液压缸使阀门开启,到达全开位置时,位置行程开关将泵停止。当接到关阀指令时,电磁阀打开通路,阀门按液压缸预调的程序快关或慢关。液压系统相对简单,但液压阀和活塞缸必须为零泄漏,否则保位行程开关将离位,油泵将开启运行。

b.保压型。保压原理图是在电磁(泄压)阀前增加一个小型蓄能器,以缓慢因泄漏而导致重锤掉锤。

c.锁定型。锁定型是在普通型的基础上加一个插销。打开后,蝶板用插销锁定在打开位置。接到开阀指令时,蓄能器拔出插销,在重锤作用下关闭阀门。蓄能器(无重锤)全液压型开关都依靠蓄能器的油压。

d.电动开启、液压阻尼关闭的阀门。一般在阀杆一端安装电动装置,通过电磁离合器驱动阀杆和蝶板,同时打开另一端液压阻尼缸的重锤。当需要关闭时,发出信号,电磁离合器断开,阀门在重锤作用下按液压缸阻尼程序关闭。

6.快关或快开蝶阀与一般蝶阀没有原则区别,主要考虑高速惯性和缓冲。此外,由于快关阀是一个关键阀门,要求可靠性高,不能因卡住而关闭,所以一般要有微小的游动。

7.蝶阀的基本动作是将蝶板旋转90°,然后移动到密封面。由于动作复杂,应用比较少。20世纪70年代至80年代,美国制造了两步动作蝶阀(图17),公称DN900,用于美国海军。20世纪60年代至70年代,中国从英国引进了凸轮式两步动作蝶阀,应用于云南三聚磷酸钠厂。大亚湾核电站DN750安全壳隔离阀也是两步动作的(AMRI)。也有单位在21世纪初模仿ORBIT球阀的原理,制造两步蝶阀。

8.连杆机构蝶阀,可说是两步动作蝶阀的延伸,密封面为平面,因此容易获得较好的密封效果。但在压力较高时,需要开启力矩较大,因此这种蝶阀多用于真空系统和低压气体系统,或作高温阀。在西欧有很多公司提出过多种四连杆机构蝶阀。

9、高温和低温蝶阀都有一个保温问题。此外,为了防止温度传递到填料处,蝶阀制成长颈结构。在高温蝶阀的长颈部位上可有散热片,而低温蝶阀则设有保冷板,以减少冷损。显然高温和低温阀对材料都有严格要求。

10.由于结构紧凑、重量轻、开关快、流量系数高,核电站用蝶阀广泛应用于工艺系统.循环水系统.通风系统等。

A.衬胶蝶阀主要用于安全壳内的工艺系数:小于或等于DN600,小于或等于PN16,T≤80℃。

B.循环水系统大口径蝶阀:小于或等于DN1200,小于或等于PN10,T≤80℃。

c.海水蝶阀:一般为防止海水和盐雾腐蚀,其他防腐涂料,以防止海水和盐雾腐蚀,有的采用双向不锈钢和钛合金。

d.小汽机真空蝶阀:小于或等于DN2400,大亚湾采用的是二连杆蝶阀(DN2000)。

e.安全壳与外界隔离的安全壳隔离阀:大亚湾采用Amri硬密封蝶阀,DN250.DN750。

F.汽轮机中低压连通管快关调节蝶阀(双阀组),一般为DN1200~1600。

g.在大功率石墨慢化沸水堆系统中,分离包内的水位应保持不变,循环泵应实现强制循环。在这种情况下,为了保证循环泵入口在饱和水温下工作时不发生蒸汽腐蚀,并限制其输出,循环泵出口采用蝶形调节阀,公称尺寸为DN800,公称压力为PN100,工作温度TP≤270℃。

弹性硬密封蝶阀

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