調節蝶(die)(die)閥按結構形(xing)式主(zhu)要分為：中(zhong)線蝶(die)(die)閥、單偏心蝶(die)(die)閥、雙(shuang)偏心蝶(die)(die)閥和三偏心蝶(die)(die)閥。  

中(zhong)線(xian)蝶(die)閥的結構特征(zheng)為閥桿軸心(xin)線(xian)與(yu)調節閥密封副接觸(chu)面在同一平面上，并與(yu)閥體通(tong)道對(dui)稱中(zhong)心(xin)線(xian)垂(chui)直(zhi)相(xiang)交。其結構簡單，制(zhi)(zhi)造方便，常見的襯(chen)膠(jiao)對(dui)夾式蝶(die)閥即屬于此類。缺點是由于蝶(die)板與(yu)閥座始終處于擠(ji)(ji)壓(ya)狀態，阻力大，磨(mo)損快。為保(bao)證在擠(ji)(ji)壓(ya)、刮擦后仍保(bao)證密封性能，閥座基(ji)本上采用(yong)橡膠(jiao)或聚四(si)氟(fu)乙(yi)烯等(deng)彈性材料，因此在使用(yong)上受到溫度的限制(zhi)(zhi)。  

單偏心(xin)蝶(die)閥的結(jie)構特(te)征為閥桿軸心(xin)線平行偏離(li)了閥門(men)密封副接觸(chu)面(mian)(mian)，并與閥體(ti)通道對(dui)稱中(zhong)心(xin)線垂直相交，從而在(zai)閥門(men)啟(qi)閉過(guo)程中(zhong)蝶(die)板(ban)上下端不再與閥座接觸(chu)而產(chan)生過(guo)度擠(ji)壓。但由于單偏心(xin)構造在(zai)閥門(men)的整個開(kai)關(guan)過(guo)程中(zhong)蝶(die)板(ban)密封面(mian)(mian)與閥座密封面(mian)(mian)仍(reng)有擠(ji)壓、刮擦現象，在(zai)應(ying)用范圍上和(he)中(zhong)線蝶(die)閥大同(tong)小異，故采(cai)用不多。  

雙偏(pian)(pian)(pian)心(xin)(xin)蝶閥的結構(gou)特征為(wei)閥桿軸心(xin)(xin)線(xian)既平行(xing)偏(pian)(pian)(pian)離了閥門密(mi)封副接觸面，又(you)平行(xing)偏(pian)(pian)(pian)離了閥體通道對稱(cheng)中心(xin)(xin)線(xian)。雙偏(pian)(pian)(pian)心(xin)(xin)的效果是使(shi)閥門在開啟時蝶板密(mi)封面能瞬間脫(tuo)離閥座密(mi)封面，消除(chu)了蝶板與閥座的不(bu)必(bi)要的過度擠壓、刮擦現象，減小了密(mi)封副間的磨損(sun)，減輕(qing)了啟閉力(li)矩。同時還使(shi)得(de)雙偏(pian)(pian)(pian)心(xin)(xin)蝶閥也可(ke)以采用(yong)金屬閥座，提高了蝶閥在高溫(wen)領域(yu)的應用(yong)。  

三(san)偏心蝶閥的(de)結構特(te)征為(wei)閥桿軸心線既平行偏離了(le)閥門密(mi)(mi)封副(fu)(fu)接觸(chu)面(mian)，又平行偏離了(le)閥體(ti)通(tong)道對稱中心線，且閥門密(mi)(mi)封副(fu)(fu)接觸(chu)面(mian)的(de)旋轉體(ti)中心線與閥體(ti)通(tong)道對稱中心線傾(qing)斜一(yi)角度。三(san)偏心的(de)效果是密(mi)(mi)封副(fu)(fu)的(de)接觸(chu)斷面(mian)由(you)真圓(yuan)(yuan)變為(wei)橢圓(yuan)(yuan)，從根本上改變了(le)密(mi)(mi)封副(fu)(fu)的(de)密(mi)(mi)封原(yuan)理，使金屬硬(ying)密(mi)(mi)封蝶閥實現(xian)零泄漏成為(wei)了(le)可能。  

2  

蝶閥設計時要考慮的因素  

蝶閥(fa)功能(neng)  

1  

設(she)計時(shi)要明確(que)蝶閥是(shi)用(yong)作(zuo)接通或截(jie)斷管(guan)路中(zhong)的(de)(de)(de)介質(zhi)，還是(shi)調(diao)節(jie)(jie)、控制(zhi)管(guan)路中(zhong)介質(zhi)的(de)(de)(de)流量和(he)壓(ya)力。不同功能(neng)(neng)的(de)(de)(de)閥門(men)其密(mi)(mi)(mi)封副設(she)計時(shi)考慮(lv)的(de)(de)(de)因素有(you)所不同，若閥門(men)是(shi)用(yong)作(zuo)接通或截(jie)斷管(guan)路中(zhong)的(de)(de)(de)介質(zhi)，則著重考慮(lv)閥門(men)的(de)(de)(de)截(jie)斷能(neng)(neng)力，即閥門(men)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封性能(neng)(neng)，在確(que)保所選(xuan)材料必(bi)須耐腐(fu)蝕的(de)(de)(de)前提下，低、中(zhong)壓(ya)及常溫閥門(men)常采用(yong)軟(ruan)密(mi)(mi)(mi)封的(de)(de)(de)結構形式，中(zhong)、高溫及高壓(ya)閥門(men)則選(xuan)用(yong)硬密(mi)(mi)(mi)封的(de)(de)(de)結構形式；若閥門(men)是(shi)用(yong)作(zuo)調(diao)節(jie)(jie)、控制(zhi)管(guan)路中(zhong)介質(zhi)的(de)(de)(de)流量和(he)壓(ya)力時(shi)，則著重考慮(lv)閥門(men)的(de)(de)(de)固有(you)調(diao)節(jie)(jie)特性及調(diao)節(jie)(jie)比(bi)。  

工藝條件  

2  

設(she)計前首先要充分(fen)了(le)解閥門(men)所在工藝系統的(de)工藝條件，包括(kuo)：介(jie)質(zhi)類型（氣(qi)、液、固相及雙相或多相混合(he)等(deng)）、介(jie)質(zhi)溫(wen)度(du)、介(jie)質(zhi)壓力(li)、介(jie)質(zhi)流速（或流量）、動力(li)源及其(qi)參數等(deng)。  

（1）介質類(lei)型  

蝶(die)閥(fa)結(jie)構(gou)形(xing)式通常是根據一種主要的(de)介(jie)質(zhi)進行設計(ji)，但也必須考(kao)慮到(dao)次要的(de)介(jie)質(zhi)，例如(ru)用來清洗(xi)、試驗和吹掃(sao)等介(jie)質(zhi)，介(jie)質(zhi)的(de)黏附及沉(chen)積等均(jun)對閥(fa)門結(jie)構(gou)設計(ji)有影(ying)響；同時(shi)更要關注介(jie)質(zhi)的(de)腐(fu)蝕性對結(jie)構(gou)及材料的(de)影(ying)響。  

（2）介質溫度  

可(ke)能(neng)引(yin)起的(de)(de)問(wen)題(ti)有：①不同(tong)的(de)(de)熱(re)膨(peng)脹：溫度梯度或膨(peng)脹系數不同(tong)會(hui)引(yin)起閥(fa)門密(mi)封副的(de)(de)膨(peng)脹不均勻，從而導(dao)致閥(fa)門啟(qi)閉時(shi)(shi)的(de)(de)卡(ka)死或泄漏。②材料(liao)性能(neng)的(de)(de)變化：設(she)計時(shi)(shi)要考慮材料(liao)在(zai)高溫下許用應力的(de)(de)降低，另外由于在(zai)很(hen)高溫度下膨(peng)脹的(de)(de)零(ling)件可(ke)能(neng)產(chan)生局部屈服，所(suo)以熱(re)循(xun)環有時(shi)(shi)也會(hui)引(yin)起尺寸的(de)(de)變化。③熱(re)應力和(he)熱(re)沖擊。  

（3）介質壓力  

主(zhu)要(yao)影響(xiang)蝶(die)閥承(cheng)壓件的(de)強度和剛度設(she)(she)計(ji)，及密封副的(de)必(bi)需比壓和許(xu)用(yong)比壓的(de)設(she)(she)計(ji)。  

（4）介質流速(su)  

主要(yao)影響蝶閥(fa)通(tong)道及密封副表面的(de)(de)耐沖蝕性能(neng)，特別(bie)是氣固、液固兩相(xiang)流的(de)(de)介(jie)質，更要(yao)謹慎考慮。  

（5）動(dong)力源  

其(qi)參(can)數直(zhi)接影(ying)響(xiang)蝶(die)閥的(de)(de)連接接口設計及啟(qi)閉時(shi)間和(he)驅動(dong)靈(ling)敏性(xing)、可靠性(xing)。電源(yuan)的(de)(de)電壓和(he)電流強度(du)的(de)(de)變化對閥門的(de)(de)影(ying)響(xiang)不很大，主要(yao)是氣源(yuan)和(he)液壓源(yuan)的(de)(de)壓力和(he)流量將直(zhi)接影(ying)響(xiang)到蝶(die)閥的(de)(de)功能的(de)(de)實(shi)現。  

強度與剛度的考慮  

3  

蝶(die)(die)閥在設(she)計(ji)時(shi)除按(an)《閥門設(she)計(ji)手冊》提(ti)供的(de)(de)靜態(tai)設(she)計(ji)計(ji)算外，還要考(kao)(kao)慮因介(jie)質壓(ya)(ya)力、流速等(deng)產生(sheng)的(de)(de)動態(tai)載(zai)(zai)荷(he)，特(te)別是中(zhong)高壓(ya)(ya)管(guan)系(xi)中(zhong)蝶(die)(die)閥關(guan)閉時(shi)產生(sheng)的(de)(de)水錘能量，還要考(kao)(kao)慮環境影響的(de)(de)附加載(zai)(zai)荷(he)以及管(guan)道、支座等(deng)引起的(de)(de)附加載(zai)(zai)荷(he)。  

壓力(li)損失和流通能力(li)  

4  

壓(ya)力(li)損失(shi)(shi)和流(liu)(liu)(liu)通(tong)能(neng)(neng)力(li)本質上是(shi)(shi)同一參數(shu)(shu)，壓(ya)力(li)損失(shi)(shi)是(shi)(shi)流(liu)(liu)(liu)體阻(zu)力(li)的(de)量度，是(shi)(shi)閥(fa)門(men)進口(kou)壓(ya)力(li)與出口(kou)壓(ya)力(li)之差值，在(zai)給(gei)定流(liu)(liu)(liu)量下，其大小(xiao)主要取決于蝶閥(fa)的(de)結構(gou)形(xing)式(shi)、內件的(de)造(zao)形(xing)及表面(mian)粗(cu)糙度設計(ji)，通(tong)常用(yong)(yong)流(liu)(liu)(liu)阻(zu)系(xi)(xi)數(shu)(shu)來表示。流(liu)(liu)(liu)通(tong)能(neng)(neng)力(li)與閥(fa)門(men)在(zai)給(gei)定壓(ya)力(li)差時流(liu)(liu)(liu)過(guo)的(de)最大流(liu)(liu)(liu)量有關(guan)(guan)，通(tong)常用(yong)(yong)流(liu)(liu)(liu)量系(xi)(xi)數(shu)(shu)來表示。流(liu)(liu)(liu)阻(zu)系(xi)(xi)數(shu)(shu)與流(liu)(liu)(liu)量系(xi)(xi)數(shu)(shu)的(de)關(guan)(guan)系(xi)(xi)式(shi)為：  

式(shi)中  

C——流量(liang)系(xi)數；  

A——閥(fa)門(men)流(liu)道的截面(mian)積(ji)，單位為m2；  

K——流(liu)阻系數。  

通(tong)常(chang)在設(she)計(ji)時要考慮盡(jin)量使閥門的壓力損失最小和流(liu)通(tong)能(neng)力最大(da)，一般(ban)采取(qu)的措施有：①閥體通(tong)道(dao)不縮徑，通(tong)道(dao)中(zhong)應無任何凸出(chu)部(bu)(bu)分，蝶板造形圓滑過(guo)渡。②盡(jin)可(ke)能(neng)減(jian)小介質過(guo)流(liu)部(bu)(bu)位的表面(mian)粗(cu)糙度值。③整個(ge)通(tong)道(dao)橫(heng)截面(mian)盡(jin)量保持不變或采取(qu)平緩(huan)過(guo)渡結構(gou)。  

驅動力矩  

5  

蝶(die)閥的(de)驅動(dong)方式(shi)(shi)根據用戶需(xu)要可(ke)以是(shi)電動(dong)、氣動(dong)、液(ye)動(dong)、電液(ye)動(dong)以及(ji)氣液(ye)動(dong)等，驅動(dong)裝置的(de)輸(shu)(shu)出(chu)轉(zhuan)(zhuan)矩取決于蝶(die)閥所需(xu)的(de)輸(shu)(shu)入(ru)轉(zhuan)(zhuan)矩，蝶(die)閥的(de)輸(shu)(shu)入(ru)轉(zhuan)(zhuan)矩又(you)受結構形式(shi)(shi)、密封程度、介(jie)質種(zhong)類(水(shui)、油、氣和粉體)、介(jie)質壓(ya)力、工(gong)作(zuo)頻度(低(di)頻度、高頻度)以及(ji)控制方式(shi)(shi)(純(chun)開閉型、調節型)等因(yin)素的(de)影響(xiang)。蝶(die)閥的(de)結構形式(shi)(shi)、密封程度不(bu)同(tong)，其(qi)輸(shu)(shu)入(ru)轉(zhuan)(zhuan)矩的(de)計(ji)算公式(shi)(shi)也不(bu)同(tong)(詳見《閥門設計(ji)手冊(ce)》)；使用條件的(de)不(bu)同(tong)，所選擇驅動(dong)裝置輸(shu)(shu)出(chu)轉(zhuan)(zhuan)矩的(de)安全系數不(bu)同(tong)，詳見表1。  

表1控制(zhi)方式選(xuan)用的(de)安(an)全系(xi)數  

介質敏感(gan)性  

6  

蝶閥(fa)適用(yong)于(yu)輸(shu)送水、油、氣(qi)體、水固(gu)兩相(xiang)以及氣(qi)固(gu)兩相(xiang)流(liu)等多種介質的(de)管路系統作開關或調節裝置用(yong)，因(yin)而蝶閥(fa)密(mi)封(feng)(feng)副(fu)(fu)對(dui)介質的(de)敏感性也是設計時需考(kao)慮的(de)重要(yao)因(yin)素之一，設計時主要(yao)從材料選擇(ze)和結構形式上來考(kao)慮。例(li)如對(dui)介質中含塵(chen)量較高的(de)切斷蝶閥(fa)，則要(yao)選用(yong)彈性好的(de)橡膠材料作密(mi)封(feng)(feng)圈，或采用(yong)具(ju)有(you)自清(qing)理結構的(de)多層次金屬硬(ying)密(mi)封(feng)(feng)圈，在密(mi)封(feng)(feng)副(fu)(fu)相(xiang)對(dui)運動(dong)的(de)同(tong)時靠密(mi)封(feng)(feng)副(fu)(fu)本身能清(qing)除微粒(li)等污物，或采用(yong)吹掃、清(qing)洗功能來減輕粉(fen)塵(chen)對(dui)密(mi)封(feng)(feng)副(fu)(fu)的(de)污染。  

壽命  

7  

蝶閥正常的(de)(de)失效形式是泄漏(lou)(lou)，泄漏(lou)(lou)又包括外泄漏(lou)(lou)和(he)內泄漏(lou)(lou)，外漏(lou)(lou)主(zhu)(zhu)要(yao)是沖蝕或腐蝕而導(dao)(dao)致，內漏(lou)(lou)主(zhu)(zhu)要(yao)是密封副(fu)破損(sun)而導(dao)(dao)致。通常所說的(de)(de)壽(shou)命(ming)是指密封副(fu)的(de)(de)使用時間或動(dong)作(zuo)次數(shu)，其主(zhu)(zhu)要(yao)取決于(yu)介(jie)質種類(lei)、介(jie)質溫度、介(jie)質壓力、啟(qi)閉頻率和(he)啟(qi)閉速度等(deng)，從而選擇(ze)滿足工況條件(jian)的(de)(de)材料并進行必要(yao)的(de)(de)熱處(chu)理(li)，例如(ru)：材料的(de)(de)抗擦傷性能、抗電化學腐蝕性能和(he)疲勞(lao)強度等(deng)。另外密封副(fu)的(de)(de)壽(shou)命(ming)與結(jie)構設計的(de)(de)合理(li)性、制造精度等(deng)密切相關。  

主要件材(cai)料選用  

8  

蝶閥的(de)主要件(jian)包括閥體、蝶板、閥桿(gan)、閥座(zuo)和密封(feng)圈，材料(liao)選用(yong)(yong)的(de)主要依據是工況條件(jian)，特別關注(zhu)材料(liao)的(de)耐蝕(shi)性及適用(yong)(yong)溫度，一般常用(yong)(yong)材料(liao)的(de)適用(yong)(yong)溫度及適用(yong)(yong)介質(zhi)見表2。  

表2常用材料(liao)的適(shi)用溫度及(ji)適(shi)用介質  

3  

結束語  

隨(sui)著全球性(xing)的(de)(de)節能(neng)、環保意識的(de)(de)提高(gao)，大型(xing)項目(mu)工(gong)(gong)藝系統(tong)正在不(bu)(bu)斷向高(gao)參(can)數(shu)化發(fa)展，從而對閥門(men)的(de)(de)工(gong)(gong)藝參(can)數(shu)也提出了更(geng)(geng)高(gao)、更(geng)(geng)苛(ke)刻的(de)(de)要(yao)(yao)求，為(wei)了適應高(gao)壓、高(gao)溫(wen)、低溫(wen)和多相(xiang)流等(deng)工(gong)(gong)況下(xia)的(de)(de)功能(neng)要(yao)(yao)求，蝶(die)閥的(de)(de)結(jie)構也在不(bu)(bu)斷更(geng)(geng)新換代(dai)，高(gao)性(xing)能(neng)的(de)(de)特種(zhong)蝶(die)閥層出不(bu)(bu)窮，但(dan)萬(wan)變(bian)不(bu)(bu)離其中，只有明確工(gong)(gong)藝系統(tong)對閥門(men)的(de)(de)功能(neng)要(yao)(yao)求，明確工(gong)(gong)況的(de)(de)各項參(can)數(shu)，就能(neng)設計(ji)出滿足功能(neng)要(yao)(yao)求，性(xing)能(neng)可靠(kao)的(de)(de)調節蝶(die)閥產品(pin)。提高(gao)生產率。