蝶閥

蝶閥是關閉件為一圓盤形蝶板，在閥體內繞固定軸旋轉來開啟、關閉和調節流體的閥門。蝶閥全開到全關通常是小于90°，蝶閥和蝶桿本身沒有自鎖能力，為了蝶板的定位，要在閥桿上加裝蝸輪減速器。采用蝸輪減速器，不僅可以使蝶板具有自鎖能力，使蝶板停止在任意位置上，閥門的操作性能好。工業用蝶閥的特點能耐溫，適用壓力范圍也較高，閥門公稱通徑大，閥體采用碳鋼制造，閥板的密封圈采用金屬環代替橡膠環。通風蝶閥采用鋼板焊接制造，主要用于高溫介質的煙風道和煤氣管道。

蝶閥是近期發展較快的閥門品種，具有結構簡單、體積小、重量輕、材料耗用省、安裝尺寸小、開關迅速、90°往復回轉、驅動力矩小等特點。用于截斷、接通、調節管路中的介質，具有好的流體控制特性和關閉密封性能。蝶板的流線型設計，使流體阻力變小，是一種節能型產品。

金屬硬密封蝶閥發展較快，隨著耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、合金材料在蝶閥中的應用，使金屬硬密封蝶閥在高溫、低溫、較強沖蝕等工況條件下得到應用，并部分取代了截止閥和閘閥。

蝶閥用途

蝶閥可用于截斷介質，也可用于調節流量。多用于中低壓和中、大口徑的閥門。目前國產蝶閥參數如下：公稱壓力≤PN63；公稱尺寸DN50-DN4800；工作溫度t≤600℃。

蝶閥密封圈材料一般采用橡膠、塑料、但使用工作溫度較低；如采用金屬或其他耐高溫材料制作密封圈，則可用于高溫工況。

由于蝶閥蝶板的運動帶有擦拭性，故大多數蝶閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質，依據密封件的強度也可用于粉狀和顆粒性的介質，需要引起注意的是，多層次金屬硬密封蝶閥則不適用這一工況，這是因為一旦顆粒進入非金屬夾層里，將影響密封性能，甚至破壞密封面。

蝶閥的結構長度和總體高度較小，開啟和關閉速度快，在完全開啟時，具有較小的流體阻力，當開啟到大約15°~70°時，又能進行流量控制，蝶閥的結構原理適合于制作大口徑閥門。

在下列工況條件下一般可以選用蝶閥

1、要求節流、調節控制流量，并且對流量要求不高的工況；

2、泥漿介質及含固體顆粒介質；

3、要求閥門結構長度短的場合；

4、要求啟閉速度快的場合；

5、壓差較小的場合。

在雙位調節、縮口的通道、低噪聲、有氣穴和汽化現象，向大氣少量滲漏，有磨損性介質時，可以選用蝶閥。在特殊工況條件下節流調節或要求密封嚴格，或磨損嚴重、低溫等工況條件下選用蝶閥時，需使用特殊設計金屬硬密封帶調節裝置的三偏心或雙偏心的蝶閥。

早期出現的蝶閥大都采用天然橡膠閥座密封，雖然有較好的密封性能，但適用溫度壓力較低，一般在70℃左右，不大于PN10。后來合成橡膠橡膠的出現并應用在蝶閥上，使溫度提高到120℃左右，適用壓力也相應提高到PN16。特別是耐蝕性能、抗磨損性能有較大提高，直到今天在給排水工業中還被經常使用。氟塑料的出現，使蝶閥的性能有了進一步提高，采用PTFE材料制造的蝶閥閥座，使蝶閥的適用溫度提高了一些，主要在耐腐蝕性能方面提高較大。

金屬密封材料的使用和三偏心結構設計，使蝶閥發生了較大改變。過去耐高溫、耐高壓的問題一直是蝶閥的薄弱環節。蝶閥的密封座材料基本是天然橡膠、合成橡膠、氟塑料等材料制成，因而所能承受的溫度和壓力受到限制。由于金屬剛性密封圈、金屬膨脹密封圈、金屬彈性密封圈、多層次不銹鋼與石墨復合圈在蝶閥上的應用，加上偏心蝶板結構，其邊緣為球形、錐形等形式并與金屬彈性圈相配合，組成嚴密的密封副，從而使蝶閥的使用壓力提高到PN63，適用溫度有的能達到600℃。因其性能較好已被蒸汽、燃氣、熱空氣及腐蝕性介質等領域采用。

蝶閥種類

按結構形式，蝶閥可分為中線密封蝶閥、單偏心蝶閥、雙偏心蝶閥、三偏心蝶閥。

蝶閥特點

1、蝶閥具有結構簡單、體積小、重量輕、材料耗用省，安裝尺寸小，開關快、90°往復回轉，驅動力矩小等特點，用于截斷、接通、調節管路中的介質，具有良好的流體控制特性和關閉密封性能。

2、蝶閥可以運送泥漿，在管道口積存液體少。低壓下，可以實現良好的密封。調節性能好。

3、蝶板的流線型設計，使流體阻力損失小，可謂是一種節能型產品。

4、閥桿為通桿結構，經過調質處理，有良好的綜合力學性能和抗腐蝕性，抗擦傷性。蝶閥啟閉時閥桿只作旋轉運動而不作升降運行，閥桿的填料不易破壞，密封好。與蝶板錐銷固定，外伸端為防沖出型設計，以免在閥桿與蝶板連接處意外斷裂時閥桿崩出。

5、連接方式有法蘭連接、對夾連接、對焊連接及凸耳對夾連接。驅動形式有手動、蝸輪傳動、電動、氣動、液動、電液聯動等執行機構，可實現遠距離控制和自動化操作。

蝶閥結構

1、中線蝶閥結構

中線密封蝶閥為整個蝶板與閥座在360°圓周內同心，具有雙向密封性能，流量可做大致調節。大部分中線蝶閥是過盈密封式，即在閥體的閥座上鑲橡膠襯圈，如果介質具有較強的腐蝕性，可鑲嵌PTFE，并在PTFE背面襯橡膠，增加回彈性。鑲圈是可以更換的，也可以是黏結在閥體上的，還可以將鑲圈置于蝶板上。橡膠襯圈的法蘭面也是對管道法蘭的密封件，如果在安裝這種閥門時，在兩法蘭面之間再加一個橡膠墊片的話，會影響橡膠圈的密封性能，因此，不必多此一舉。中線密封蝶閥由于是過盈強制性密封形式，因此適用壓力有限，通常在不大于PN10的工況條件下使用。但對于給排水管道而言，這已足夠了。

2、偏心蝶閥結構

一般的蝶閥為單偏心或雙偏心結構，偏心的目的在于使蝶板開至大約20°之后，閥座與密封面之間脫離，從而減少摩擦。雙偏心結構是在設計時將軸偏離管路中心線，形成第二偏心。這兩個偏心的目的是在閥門開關行程中，減少閥座與密封圈之間的摩擦。

三偏心金屬密封蝶閥在雙偏心的基礎上增加了一個偏心角β，不僅利用了原有的凸輪效應，而且消除了90°行程中閥座與密封圈之間的摩擦。

第一偏心——軸偏離密封面中心線a，按此原理設計制造的蝶閥通常稱為單面偏心蝶閥。

第二偏心——軸微偏離管路及閥門中心線b，按照一偏心和二偏心原理設計制造的蝶閥，通常稱為雙偏心蝶閥。

第三偏心——三偏心結構比二偏心結構多了一個偏心角β，蝶板密封面采用偏心錐面。從幾何形狀上使得蝶板與密封圈在閥門整個開關行程中完全脫離。這一獨特的偏心組合，既利用了凸輪效應，又消除了摩擦，從而實現閥門的90°行程中，蝶板與閥座密封圈之間無摩擦，消除了磨損泄漏的問題。

三偏心金屬密封蝶閥改良了蝶板與閥座密封圈之間的接觸特征。大多數蝶閥接觸角為3°~12.5°，此范圍為鎖定錐度范圍，會產生較高的密封轉矩和開啟轉矩。三偏心金屬密封蝶閥密封面的接觸角大于鎖定錐度范圍，從幾何形狀上排除了卡死的可能，從而確保閥門開關所需轉矩在閥門整個使用內不會產生較大的變化。

3、閥體結構

蝶閥中較好的閥體結構是對夾式閥體，它可夾裝與兩管道法蘭之間。這種結構的一個優點是，拉緊兩個相配法蘭的螺栓承受了由管道張力引起的張應力，并使對夾式閥體收到壓縮。內部介質壓力所產生的張應力使這一壓縮應力得到緩和。而法蘭式閥體除需承受管道張力所產生的張應力外，還要增加內部管道壓力所產生的張應力。

蝶閥優點

1、啟閉方便、省力、流體阻力小，可以經常操作。

2、結構簡單，外形尺寸小，結構長度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門。

3、可以運送泥漿，在管道口積存液體少。

4、低壓下，可以實現良好的密封。

5、調節性能好。

6、全開時閥座通道流通面積較大，流體阻力較小。

7、啟閉力矩較小，由于轉軸兩側蝶板受介質作用基本相等，而產生轉矩的方向相反，因而啟閉較省力。

8、密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。

9、安裝方便。

10、操作省力，可選擇手動、電動、氣動、液壓方式。