蒂1次進展
蝶閥*早的應用是從煙道或煙囪上風量調節擋板開始, 也用于通風或供氣等低壓系統。1960 年德國 K arl A dams 提出蝶閥同時具有切斷 ( Isolation) 、調 節 ( T hrottling ) 和 止 回( Check) 3 種功能。并于 1966 年以斜置錐形閥座密封系統 ( T he inclined conical seatsealing syst em) 為名注冊了專利 ( 圖 1) , 這是
蝶閥技術的一次重大的進展。1967 年在法蘭克福舉辦的 國際化工展覽 ( CHEMA ) 上,展出了新型的三偏心設計 ( T riple eccentric de sign) 蝶閥, 這種新型蝶閥的密封性能大為提高, 很快用于中、高壓系統。
80 年代后, 這種新型蝶閥被稱為 高性能蝶閥 ( High perf orm ance butt erf ly valve) ,并與成套設備一起引進我國。
高性能蝶閥的主要特點是:
1密封性能好 , 可以 達到氣泡級( Bubble tight ) 密 封 ,許多產品都標明零泄漏 ( Zero leakage) 。具有高防火性能, 以及過火后的密封性能。
2密封副之間的摩擦小, 有些產品提出無摩擦 ( Friction free) 、 無磨損 ( No wear) 和高循環壽命( High cycle life) 。
3結構簡單, 便于維護和檢修,有些廠家提出, 其產品的零件可以現場更換( Field replaceable) 。閥體高度和連接長度比傳統閥門小得多, 有些產品說明是 緊湊設計 ( Compact design) 。
4低開閉力矩( Low torque) 。正是因為這些特點, 使高性能蝶閥的應用范圍不斷擴大。據國 外資料介 紹, *高壓力可達400MPa, 溫度為- 96~ 950℃ 。
蝶閥開閉時閥桿轉動 90°, 比截止閥和閘閥的多旋轉開閉力矩要大得多。因此使用蝸桿、氣動、液壓和電動等傳動裝置操縱閥門。按照三偏心設計, 蝶板與閥座在開閉時理論上無摩擦。實際上由于蝶板和閥座的彈性變形, 在其接觸和脫離的瞬間, 存在著摩擦。不過比起傳統的截止閥和閘閥, 由于它是部分旋轉, 接觸范圍小, 摩擦和磨損程度也小。
另外, 高性能蝶閥在設計上還有 2 個難點。其一是高密封性能和低開閉力矩的矛盾。要求密封性能好, 就必須提高密封面比壓, 這必然要增加摩擦力, 使開閥力矩也相應增大。由于存在著正流和逆流兩種不同的工作狀態,密封性能與開閉力矩之間呈現更復雜的關系。其二是正流和逆流的不同密封性能。以蝶板為
界, 介質流動方向的上游和下游情況不同。正流狀態, 蝶板轉動方向與介質流動方向相同,上游密封條件較好, 容易達到零泄漏。逆流狀態時介質流動方向與蝶板轉動方向相反, 上游密封條件不好, 一般要求外部施加留駐力矩,才能保持密封面的比壓。要達到零泄漏比較困難。
簡單地說, 蝶閥在正流狀態下, 關閥容易開閥難。逆流狀態下, 開閥容易關閥難。為解決這一矛盾, 使蝶閥的上下游都能達到零泄漏, 設計者采取了很多辦法。一般都要增加傳動機構, 這就使閥門結構復雜化, 結果是降低了可靠性, 提高了成本。
第二次進展
按照改進的對稱閥桿 導向技術 ( Ad vanced dual stem guide technology) 原理設計的蝶閥如圖 4。改進后, 蝶閥只有軸向偏心距,即單偏心 。
改進的對稱閥桿導向技術( ADSG) 設計的蝶閥
蝶閥從*初的零偏心 , 發展到三偏心和雙偏心( 三偏心的特殊情況) , 現在又到了單偏心 。這種變化可以用4 個發展階段, 4種不同形式來表示 ( 表 1) 。
這4 種形式的蝶閥各有其特點, 適應不同的用途。需要同時滿足截止調節止回3 種功能時, 應采用三偏心或雙偏心設計。使用對稱閥桿導向技術, 保證蝶閥在正流和逆流時具有同樣的密封性能, 同時又能降低閥門的開關力矩, 改善蝶閥的操作性能, 目前這還是個設想。只有在蝶閥設計普遍采用ADSG 技術, 并達到同類型球閥的使用效果時, 才能說蝶閥技術又一次出現了新的進展。煙道蝶閥/煙道擋板
