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中方阀业三偏心蝶阀的结构特征
来源:www.zfvnet.com    发布时间:2008/4/16 17:10:22    浏览次数:5760    
中方阀业有限公司在与国内外专家及同行的协作下,成功开发出了密封性能达到零泄漏,开启次数达10万次以上,使用寿命达10-30年的三偏心全金属硬密封蝶阀,蝶阀压力可达到10MPa的国际先进水平。其结构特征祥述如下:
先进的结构特征包括三偏心率和独特的斜锥面阀座,这些特征确保整个阀座周围具有压缩力的密封,确保阀门实现无可见泄露。
内部 外部
● 凸起的、锥形阀座避免实凸起的、锥形阀座避免实杂物淤积影响密封。阀座采用硬质合金进行硬面处理,能够经受恶劣环境的考验。根据用户使用场合的需求,也可采用其他用合金堆焊的阀座。
阀座
● 全金属不锈钢弹性阀瓣密封能够承受600oC的高温。
●“零泄漏” —— 阀座气密性阀瓣密封,沿着圆周均匀压缩,产生焊接般的效果,使得密封环弯曲,弹性密封确保符合API 598 及国标要求- 弹性阀座标准的液体或气体“零泄漏”。密封的弹性使得阀瓣在热循环运动中能够如图中所示那样保持关闭的气密性密封。
 ● 无空穴(与闸阀相反)没有空穴会淤积固体颗粒。
● 一件式阀轴大直径阀轴用于安全连接靠近轴承的阀瓣,并与锥形销和键一起吸收负荷, 因此能够承受由于温度造成的不均匀膨胀。 ● 阀轴轴承阀轴位于两个长轴承之间,镀铬、氮化物或钨铬钴合金(备选)或2CR13 材料。
 ● 三偏心蝶阀具有双向无气泡紧密关闭性能。这种几何形状保证阀瓣密封只是在关闭位置时才与阀体阀座接触,因此不会产生摩擦或磨损,并且产生一种扭矩使得弹性密封具有足够的性能,确保密封接触的均匀一致性。
 工作原理
 偏心1:阀轴位于阀座轴后面,使得密封能够完全紧密环绕接触整个阀座。
偏心2:阀轴中心线偏离管道和阀门中心线,这就免受阀门开启和关闭的干扰。
偏心3:阀座锥体轴偏离阀轴中心线,这样可以在关闭和开启过程中消除摩擦作用,并且实现环绕整个阀座的均匀一致的压缩密封效果。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
使用寿命更长的无摩擦密封通过应力计算,提供特别坚固的带螺栓固定环。
 (1) 作为标准配置,阀座采用钨铬钴合金硬面,或硬质合金堆焊。
 
 
 
 
 
 
 
    (2) 密封垫采用全金属不锈钢以实现耐高温高压和长寿命并达到零泄漏。阀瓣密封关闭期间的扭矩产生阀座力,并均匀一致的作用在整个圆周周围。弹性密封弯曲并充满活力,保持了阀座的形状。压缩力沿着周长均匀作用,使得阀门能够实现双向紧密关闭。密封的弹性使得阀门阀体和阀瓣能够接触或扩张,避免了由于温度波动而产生堵塞的危险。这种装置是能够自行调整对准。
全金属密封圈密封力示意图
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

二、三偏心蝶阀与其它结构蝶阀性能比较

1 、三偏心与双偏心蝶阀

    三偏心全金属蝶阀的结构与双偏心结构蝶阀除了多一个锥角偏心之分外,其它两个偏心的参数也有所不同。双偏心蝶阀常用的密封圈为“ U ”形圈、“ O ”形圈和“?”形圈(见图)。

    “ U ”形圈在理论上蝶板与阀座密封圈为线接触密封,它靠“ U ”形圈挤压变形进行密封 , 缺点是密封面易擦伤 , 两侧的石墨垫易挤碎 , 故易泄漏,寿命短。

 

    “ O ”形圈也属于线接触,启、闭次数多或介质一旦擦伤 , 就造成泄漏 , 另外空心不锈钢管成型后易产生变形 , 焊缝处易产生渗漏。

 

    “?”形密封圈在使用过程中易失去弹性而产生永久变形,从而使阀门过早产生泄漏。

 

    我公司研制的三偏心结构蝶阀由于是斜锥面密圈,优点如下:

( 1 )密封面为一斜锥形全金属平面,关闭时利用密封圈的内应力作用,类似于楔子挤紧,阀板与阀座之间的密封接触面为大面积密封,故密封性能好。

 

( 2 )阀门在启闭过程中,由于偏心的原理,密封面与密封面之间无理论磨擦。同时于非线性角度变化的锥角密封面在受到泥沙样介质冲刷磨损后,能靠内应力作用进行自动补偿,所以,特别使用于含固体颗粒较多的介质使用,这种结构使阀门的使用寿命大大延长。

( 3 )阀座的密封面向上凸起,固体物质不易在哪里聚集。

( 4 )能进行双向密封(压力方向有区分)。

( 5 )没有软质垫片,能防火。

全金属三偏心与复合层三偏心蝶阀的性能区别

    具有相同结构的三偏心蝶阀,由于其密封圈结构不同,其产品的性能发生了较大的变化。三偏心全金属结构的密封圈与复合材料(即石墨夹层或石棉夹层)有较大的区别。下图为复合材料密封圈:

    复合材料密封圈中由于夹杂石墨或石棉不能受较高压力和较高温度(一般 300 ℃ 以内。)当阀门全开启时,蝶阀板上的密封圈夹层正迎着介质流向石棉板、石墨板受到介质的强力冲刷,必定很快就会剥落,一方面造成对介质的污染,另一方面剥落达到一定程度后,密封圈随即失效,蝶阀就开始产生泄漏。

    三偏心蝶阀在偏心的结构上与三偏心(本公司研制的)有许多相同的地方,具有代表的产品有德国的产品,国内也有些厂家进行仿制和开发。与三偏心有根本的区别还在于密封圈的结构和阀板与管道的角度不同。这种产品(右图):

    复合层三偏心的斜锥角密封圈角度变化为线性变化,整个密封圈均为斜面,而我公司引进、吸收这种结构特性外,改用非线性变化,斜面锥角在不同位置其角值不同,渐变到特定位置时角面为纯平面。这样结构的特点是,在密封过程中,能充分利用密封圈的内应力,使密封面能均匀受力密封,密封更可靠,用此结构制作的高压蝶阀使用性能稳定,已得到国内用户的肯定。

    我们对已 DN250 的三偏心蝶阀进行启闭实验, 已达到 12000次(仍在实验中)无可见泄漏,国标规定的一等品3000次,优等品6000次。

世行项目、济南引黄工程、鹊山 3 # 泵站采用此结构三偏心蝶阀DN900-1400,均达到零泄漏 …………

 

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