調節蝶(die)閥(fa)(fa)按(an)結構形(xing)式主要分為：中線(xian)蝶(die)閥(fa)(fa)、單偏(pian)心蝶(die)閥(fa)(fa)、雙(shuang)偏(pian)心蝶(die)閥(fa)(fa)和三偏(pian)心蝶(die)閥(fa)(fa)。  

中(zhong)線(xian)蝶閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)結(jie)構特征為(wei)閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)軸心線(xian)與調節(jie)閥(fa)(fa)(fa)密封副接觸面在(zai)同一(yi)平(ping)面上，并(bing)與閥(fa)(fa)(fa)體通道對(dui)稱(cheng)中(zhong)心線(xian)垂直(zhi)相交(jiao)。其結(jie)構簡單，制造方便，常見的(de)(de)襯膠(jiao)對(dui)夾(jia)式蝶閥(fa)(fa)(fa)即屬于此類。缺點是(shi)由于蝶板與閥(fa)(fa)(fa)座始終(zhong)處于擠壓(ya)狀態，阻力大(da)，磨損快。為(wei)保證在(zai)擠壓(ya)、刮擦后仍保證密封性能，閥(fa)(fa)(fa)座基本上采用橡膠(jiao)或聚四氟乙(yi)烯等彈性材料，因此在(zai)使用上受到溫度的(de)(de)限制。  

單偏心(xin)(xin)蝶閥(fa)(fa)的結構(gou)特征為閥(fa)(fa)桿軸心(xin)(xin)線(xian)平行偏離了閥(fa)(fa)門(men)密封副接(jie)觸面(mian)，并與(yu)閥(fa)(fa)體通(tong)道(dao)對稱(cheng)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)線(xian)垂直相交，從(cong)而(er)在(zai)閥(fa)(fa)門(men)啟閉過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)蝶板(ban)上下端不再與(yu)閥(fa)(fa)座接(jie)觸而(er)產生過(guo)(guo)度擠壓。但(dan)由于(yu)單偏心(xin)(xin)構(gou)造(zao)在(zai)閥(fa)(fa)門(men)的整(zheng)個開關過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)蝶板(ban)密封面(mian)與(yu)閥(fa)(fa)座密封面(mian)仍有擠壓、刮擦現象，在(zai)應用(yong)范圍上和中(zhong)(zhong)線(xian)蝶閥(fa)(fa)大(da)同(tong)小異，故采用(yong)不多。  

雙(shuang)偏(pian)心蝶(die)閥的(de)(de)結構特征為閥桿軸心線既(ji)平行(xing)偏(pian)離(li)了(le)(le)閥門密封(feng)副接觸面(mian)(mian)，又平行(xing)偏(pian)離(li)了(le)(le)閥體(ti)通道對稱中心線。雙(shuang)偏(pian)心的(de)(de)效果是使閥門在(zai)開(kai)啟時蝶(die)板密封(feng)面(mian)(mian)能(neng)瞬(shun)間(jian)脫(tuo)離(li)閥座(zuo)密封(feng)面(mian)(mian)，消除了(le)(le)蝶(die)板與(yu)閥座(zuo)的(de)(de)不必要(yao)的(de)(de)過度擠壓、刮(gua)擦(ca)現象(xiang)，減小了(le)(le)密封(feng)副間(jian)的(de)(de)磨(mo)損，減輕了(le)(le)啟閉力矩(ju)。同時還使得雙(shuang)偏(pian)心蝶(die)閥也可以采(cai)用金屬閥座(zuo)，提高了(le)(le)蝶(die)閥在(zai)高溫領域的(de)(de)應用。  

三(san)偏(pian)(pian)心(xin)(xin)(xin)蝶(die)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)結(jie)構特征為閥(fa)(fa)(fa)桿軸(zhou)心(xin)(xin)(xin)線(xian)既(ji)平(ping)行偏(pian)(pian)離(li)(li)了閥(fa)(fa)(fa)門密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)副(fu)接觸面(mian)，又(you)平(ping)行偏(pian)(pian)離(li)(li)了閥(fa)(fa)(fa)體通道對(dui)稱(cheng)中(zhong)心(xin)(xin)(xin)線(xian)，且(qie)閥(fa)(fa)(fa)門密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)副(fu)接觸面(mian)的(de)(de)旋轉體中(zhong)心(xin)(xin)(xin)線(xian)與閥(fa)(fa)(fa)體通道對(dui)稱(cheng)中(zhong)心(xin)(xin)(xin)線(xian)傾斜一角(jiao)度(du)。三(san)偏(pian)(pian)心(xin)(xin)(xin)的(de)(de)效果是密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)副(fu)的(de)(de)接觸斷面(mian)由真圓變為橢(tuo)圓，從(cong)根(gen)本上(shang)改變了密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)副(fu)的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)原理，使(shi)金屬硬密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)蝶(die)閥(fa)(fa)(fa)實現零泄漏成為了可能(neng)。  

2  

蝶閥(fa)設計時要(yao)考(kao)慮的因素(su)  

蝶閥功能  

1  

設計(ji)時要明(ming)確蝶閥(fa)(fa)(fa)是用(yong)作接通(tong)或(huo)截斷(duan)管路(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)介(jie)質，還(huan)是調(diao)節、控制(zhi)管路(lu)(lu)中(zhong)介(jie)質的(de)(de)流(liu)量(liang)和壓(ya)力。不同(tong)功能(neng)的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)其密(mi)封副設計(ji)時考慮的(de)(de)因素有(you)所(suo)不同(tong)，若(ruo)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)是用(yong)作接通(tong)或(huo)截斷(duan)管路(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)介(jie)質，則(ze)著(zhu)重(zhong)(zhong)考慮閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)截斷(duan)能(neng)力，即閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)密(mi)封性(xing)能(neng)，在確保所(suo)選材料必須耐腐(fu)蝕的(de)(de)前提下，低、中(zhong)壓(ya)及常溫(wen)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)常采(cai)用(yong)軟密(mi)封的(de)(de)結(jie)構(gou)形式，中(zhong)、高溫(wen)及高壓(ya)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)則(ze)選用(yong)硬密(mi)封的(de)(de)結(jie)構(gou)形式；若(ruo)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)是用(yong)作調(diao)節、控制(zhi)管路(lu)(lu)中(zhong)介(jie)質的(de)(de)流(liu)量(liang)和壓(ya)力時，則(ze)著(zhu)重(zhong)(zhong)考慮閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)固有(you)調(diao)節特性(xing)及調(diao)節比。  

工藝條件  

2  

設計前首先(xian)要充分了解閥門所(suo)在工(gong)藝系統的工(gong)藝條(tiao)件，包括(kuo)：介質(zhi)(zhi)(zhi)類(lei)型（氣(qi)、液(ye)、固相(xiang)及雙相(xiang)或多(duo)相(xiang)混合等）、介質(zhi)(zhi)(zhi)溫度(du)、介質(zhi)(zhi)(zhi)壓力、介質(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)速（或流(liu)量(liang)）、動力源(yuan)及其參數等。  

（1）介質類型  

蝶(die)閥(fa)結(jie)構(gou)形(xing)式通常是根據一種主要的(de)介質(zhi)進(jin)行(xing)設計，但也(ye)必(bi)須考慮到次要的(de)介質(zhi)，例如用來清洗、試驗(yan)和吹掃(sao)等介質(zhi)，介質(zhi)的(de)黏附(fu)及沉積(ji)等均對(dui)閥(fa)門結(jie)構(gou)設計有影響；同時更(geng)要關(guan)注(zhu)介質(zhi)的(de)腐(fu)蝕性對(dui)結(jie)構(gou)及材料(liao)的(de)影響。 ; 

（2）介質(zhi)溫度  

可(ke)能引(yin)起的(de)(de)問題有(you)：①不(bu)(bu)同的(de)(de)熱膨脹：溫度梯度或膨脹系數不(bu)(bu)同會引(yin)起閥門密封副(fu)的(de)(de)膨脹不(bu)(bu)均勻，從(cong)而導(dao)致(zhi)閥門啟閉(bi)時的(de)(de)卡死或泄漏。②材料性(xing)能的(de)(de)變(bian)化：設計時要考慮材料在高溫下(xia)許(xu)用應力(li)(li)的(de)(de)降(jiang)低，另外由于在很(hen)高溫度下(xia)膨脹的(de)(de)零(ling)件可(ke)能產生局部(bu)屈服，所以熱循環有(you)時也會引(yin)起尺寸的(de)(de)變(bian)化。③熱應力(li)(li)和(he)熱沖擊。  

（3）介(jie)質(zhi)壓力  

主要影響蝶閥(fa)承壓件的強度(du)(du)和剛(gang)度(du)(du)設(she)計，及密(mi)封(feng)副的必需比壓和許(xu)用比壓的設(she)計。  

（4）介質(zhi)流速  

主要影響蝶閥通道及(ji)密封副表面(mian)的耐沖(chong)蝕(shi)性能(neng)，特別是氣(qi)固、液固兩相流的介質，更(geng)要謹慎考(kao)慮。  

（5）動力源  

其參數直(zhi)接影響蝶閥(fa)的(de)(de)(de)連接接口設計及啟閉時(shi)間和(he)驅動靈敏性、可靠性。電(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)和(he)電(dian)流強度的(de)(de)(de)變化對閥(fa)門(men)的(de)(de)(de)影響不很大，主要是氣源(yuan)和(he)液壓(ya)源(yuan)的(de)(de)(de)壓(ya)力和(he)流量(liang)將(jiang)直(zhi)接影響到蝶閥(fa)的(de)(de)(de)功能的(de)(de)(de)實現。  

強度(du)(du)與剛度(du)(du)的(de)考慮  

3  

蝶閥在設計(ji)時除按(an)《閥門設計(ji)手冊》提供(gong)的靜(jing)態(tai)設計(ji)計(ji)算外，還(huan)要(yao)考慮因介質壓(ya)力、流速(su)等產生(sheng)的動態(tai)載荷(he)(he)，特別是中高壓(ya)管(guan)系(xi)中蝶閥關閉(bi)時產生(sheng)的水錘能量，還(huan)要(yao)考慮環境影響的附加載荷(he)(he)以及管(guan)道、支座等引起的附加載荷(he)(he)。  

壓(ya)力損失(shi)和流通能力  

4  

壓力損(sun)(sun)失和流(liu)(liu)通能(neng)力本質上是同一(yi)參(can)數(shu)，壓力損(sun)(sun)失是流(liu)(liu)體(ti)阻力的(de)量度，是閥門(men)進口壓力與(yu)出口壓力之差值，在(zai)給定(ding)流(liu)(liu)量下，其(qi)大(da)小主(zhu)要取(qu)決(jue)于(yu)蝶閥的(de)結構形(xing)式(shi)、內(nei)件的(de)造形(xing)及表面粗糙度設計(ji)，通常用流(liu)(liu)阻系數(shu)來表示。流(liu)(liu)通能(neng)力與(yu)閥門(men)在(zai)給定(ding)壓力差時流(liu)(liu)過的(de)最大(da)流(liu)(liu)量有關，通常用流(liu)(liu)量系數(shu)來表示。流(liu)(liu)阻系數(shu)與(yu)流(liu)(liu)量系數(shu)的(de)關系式(shi)為：  

式中  

C——流量系數；  

A——閥門流道的截面積，單(dan)位為m2；  

K——流阻系數。  

通常在設(she)計時要考(kao)慮盡(jin)(jin)量使(shi)閥門的壓力(li)損失最(zui)小和流通能力(li)最(zui)大，一般采(cai)取的措施(shi)有：①閥體(ti)通道(dao)不縮徑，通道(dao)中應(ying)無任何凸出部(bu)分，蝶板(ban)造形(xing)圓滑過渡。②盡(jin)(jin)可能減小介質(zhi)過流部(bu)位的表面粗糙度值。③整個通道(dao)橫截面盡(jin)(jin)量保持(chi)不變(bian)或采(cai)取平緩(huan)過渡結構。  

驅動力矩  

5  

蝶(die)(die)閥(fa)的(de)(de)(de)驅(qu)動方(fang)式(shi)根據用(yong)戶(hu)需(xu)要可以是電(dian)動、氣動、液(ye)(ye)動、電(dian)液(ye)(ye)動以及氣液(ye)(ye)動等(deng)，驅(qu)動裝置(zhi)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出轉矩取決于蝶(die)(die)閥(fa)所需(xu)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)入轉矩，蝶(die)(die)閥(fa)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)入轉矩又受結構(gou)形(xing)式(shi)、密(mi)封程(cheng)度、介(jie)質種類(水、油、氣和粉體(ti))、介(jie)質壓力、工作(zuo)頻(pin)(pin)度(低頻(pin)(pin)度、高頻(pin)(pin)度)以及控制方(fang)式(shi)(純開閉型、調節(jie)型)等(deng)因(yin)素的(de)(de)(de)影響。蝶(die)(die)閥(fa)的(de)(de)(de)結構(gou)形(xing)式(shi)、密(mi)封程(cheng)度不同(tong)，其輸(shu)(shu)入轉矩的(de)(de)(de)計算(suan)公式(shi)也不同(tong)(詳見(jian)《閥(fa)門設計手冊》)；使(shi)用(yong)條件的(de)(de)(de)不同(tong)，所選擇驅(qu)動裝置(zhi)輸(shu)(shu)出轉矩的(de)(de)(de)安全系數不同(tong)，詳見(jian)表1。  

表1控(kong)制方式(shi)選用的安全系數(shu)  

介質敏感性(xing)  

6  

蝶(die)閥(fa)適用(yong)于輸送(song)水、油、氣(qi)體、水固(gu)兩相(xiang)以及(ji)氣(qi)固(gu)兩相(xiang)流(liu)等(deng)多(duo)種介質(zhi)(zhi)的(de)管(guan)路系統作開關或調節裝置用(yong)，因而蝶(die)閥(fa)密封(feng)副(fu)對(dui)(dui)介質(zhi)(zhi)的(de)敏感(gan)性(xing)也是設(she)計時(shi)需考慮的(de)重要因素之一，設(she)計時(shi)主要從材(cai)料選擇和結構(gou)(gou)形式上來考慮。例(li)如對(dui)(dui)介質(zhi)(zhi)中含(han)塵量較高的(de)切斷蝶(die)閥(fa)，則(ze)要選用(yong)彈性(xing)好的(de)橡膠材(cai)料作密封(feng)圈(quan)，或采用(yong)具有(you)自(zi)清(qing)理結構(gou)(gou)的(de)多(duo)層(ceng)次金屬硬密封(feng)圈(quan)，在(zai)密封(feng)副(fu)相(xiang)對(dui)(dui)運動(dong)的(de)同時(shi)靠密封(feng)副(fu)本(ben)身能(neng)清(qing)除微(wei)粒等(deng)污(wu)物(wu)，或采用(yong)吹掃、清(qing)洗(xi)功(gong)能(neng)來減(jian)輕粉(fen)塵對(dui)(dui)密封(feng)副(fu)的(de)污(wu)染。  

壽命  

7  

蝶(die)閥正常的(de)失效形(xing)式(shi)是泄漏(lou)，泄漏(lou)又包括外泄漏(lou)和內(nei)泄漏(lou)，外漏(lou)主(zhu)要(yao)是沖蝕或(huo)(huo)腐蝕而(er)導致，內(nei)漏(lou)主(zhu)要(yao)是密(mi)封(feng)副破損(sun)而(er)導致。通常所說的(de)壽(shou)命(ming)是指(zhi)密(mi)封(feng)副的(de)使(shi)用時間(jian)或(huo)(huo)動作次數，其(qi)主(zhu)要(yao)取決于介質種(zhong)類、介質溫度(du)、介質壓力、啟閉頻率和啟閉速度(du)等(deng)，從而(er)選擇(ze)滿足(zu)工況(kuang)條(tiao)件(jian)的(de)材料并進行必要(yao)的(de)熱(re)處理，例如：材料的(de)抗擦傷性能、抗電(dian)化學腐蝕性能和疲勞強度(du)等(deng)。另外密(mi)封(feng)副的(de)壽(shou)命(ming)與結構(gou)設計的(de)合(he)理性、制造精度(du)等(deng)密(mi)切(qie)相關。  

主(zhu)要件材料選用  

8  

蝶(die)閥的(de)主要件(jian)包括閥體、蝶(die)板(ban)、閥桿、閥座和密封圈，材料選用(yong)的(de)主要依據是工況條(tiao)件(jian)，特別(bie)關注材料的(de)耐蝕性及(ji)適用(yong)溫(wen)度，一般常用(yong)材料的(de)適用(yong)溫(wen)度及(ji)適用(yong)介質見(jian)表2。  

表2常用材料的適用溫度及適用介質  

3  

結束語  

隨著全球性的(de)節能(neng)(neng)(neng)、環保(bao)意識的(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)，大型(xing)項(xiang)目工(gong)藝系統(tong)正在不(bu)斷向高(gao)(gao)(gao)參數(shu)化發展，從(cong)而對閥門(men)的(de)工(gong)藝參數(shu)也提(ti)(ti)出(chu)了(le)更高(gao)(gao)(gao)、更苛(ke)刻的(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，為了(le)適應高(gao)(gao)(gao)壓、高(gao)(gao)(gao)溫、低溫和多相流等工(gong)況(kuang)下的(de)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，蝶(die)閥的(de)結構也在不(bu)斷更新換代，高(gao)(gao)(gao)性能(neng)(neng)(neng)的(de)特種(zhong)蝶(die)閥層出(chu)不(bu)窮，但(dan)萬變不(bu)離其中(zhong)，只有明確工(gong)藝系統(tong)對閥門(men)的(de)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，明確工(gong)況(kuang)的(de)各項(xiang)參數(shu)，就能(neng)(neng)(neng)設計出(chu)滿(man)足功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，性能(neng)(neng)(neng)可靠(kao)的(de)調節蝶(die)閥產(chan)品。提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)生產(chan)率。