蝶閥的基本性能、適用場合和選用原則

概 述

蝶閥是用圓盤式啟閉件往復(fù)回轉(zhuǎn)90°左右來開啟、關(guān)閉和調(diào)節(jié)流體通道的一種閥門。
蝶閥不進(jìn)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、材料耗用省，安裝尺寸小，而且驅(qū)動力矩小，操作簡便、迅速，并且還可同時(shí)具有良好的流量調(diào)節(jié)功能和關(guān)閉密封性能，是近十幾年來發(fā)展最快的閥門品種之一。特別是在美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，蝶閥的使用非常廣泛。其使用品種和數(shù)量仍在繼續(xù)擴(kuò)大，并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優(yōu)良的調(diào)節(jié)特性以及一閥多功能方向發(fā)展，其可靠性及其他性能指標(biāo)均達(dá)較高水平，并已部分取代截止閥、閘閥和球閥。隨著蝶閥技術(shù)的進(jìn)步，在可以預(yù)見的短時(shí)間內(nèi)，特別是在大中型口徑、中低壓力的使用領(lǐng)域，蝶閥將會成為主導(dǎo)的閥門形式。
原始的蝶閥是一種簡單的，且關(guān)閉不嚴(yán)的擋板閥，通常在水管路系統(tǒng)中作為流量調(diào)節(jié)閥和阻尼閥使用。
隨著防化學(xué)腐蝕的合成橡膠在蝶閥上的應(yīng)用，蝶閥的性能得以提高。由于合成橡膠具有耐腐蝕、抗沖蝕，尺寸穩(wěn)定，回彈性好，易于成型，成本低廉等特點(diǎn)，并可根據(jù)不同的使用要求選擇不同性能的合成橡膠，以滿足蝶閥的使用工況條件，因而被廣泛用于制造蝶閥的襯里和彈性閥座。
由于聚四氟乙烯（PTFE）具有耐腐蝕性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、不易老化、摩擦系數(shù)低、易于成形、尺寸穩(wěn)定，并且還可通過填充、添加適當(dāng)材料以改善其綜合性能，得到強(qiáng)度更好、摩擦系統(tǒng)更低的蝶閥密封材料，克服了合成橡膠的部分局限性，因而以聚四氟乙烯為代表的高分子聚合材料及其填充改性材料在蝶閥上得到了廣泛的應(yīng)用，從而使蝶閥性能得到更進(jìn)一步的提高，出現(xiàn)了溫度、壓力范圍更廣，密封性能、使用壽命更長的蝶閥。
為滿足高低溫度、強(qiáng)沖蝕、長壽命等工業(yè)應(yīng)用的使用要求，近十幾年來，金屬密封蝶閥得到了很大的發(fā)展。隨著耐高溫、耐低溫、耐強(qiáng)腐蝕、耐強(qiáng)沖蝕、高強(qiáng)度合金材料在蝶閥中的應(yīng)用，使金屬密封蝶閥在高低溫度、強(qiáng)沖蝕、長壽命等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了大口經(jīng)（9750mm）、高壓力（2.2KN/cm2）、寬溫度范圍（-102℃～606℃）的蝶閥，從而使蝶閥的技術(shù)達(dá)到一個(gè)全新的水平。
由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）以及柔性制造系統(tǒng)（FMS）在閥門行業(yè)的應(yīng)用，使蝶閥的設(shè)計(jì)與制造達(dá)到了一個(gè)全新的水平。不但全面革新了閥門的設(shè)計(jì)計(jì)算方式，減輕了專業(yè)技術(shù)人員繁重的重復(fù)性常規(guī)設(shè)計(jì)工作，使技術(shù)人員有更多的精力用于改進(jìn)產(chǎn)品的技術(shù)性能和新產(chǎn)品的研究開發(fā)，縮短了周期、提高了勞動生產(chǎn)率。特別是在金屬密封蝶閥領(lǐng)域，由于CAD/CAM的應(yīng)用，出現(xiàn)了有CAD設(shè)計(jì)，并由CAM數(shù)控加工制造的三維密封圖，是閥門在啟閉過秤中密封面無任何擠壓、擦傷、磨損，從而是蝶閥的密封性和使用壽命成數(shù)量級提高。
蝶閥在完全開啟時(shí)，具有較小的流阻，當(dāng)開啟在大約15o至70o之間時(shí)，又能進(jìn)行靈敏的流量控制，因而在大口經(jīng)的調(diào)節(jié)領(lǐng)域，蝶閥的應(yīng)用非常普遍，并將逐步成為主導(dǎo)閥型。
由于蝶閥閥板的運(yùn)動帶有擦拭性，故大多數(shù)蝶閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)，依據(jù)密封件的強(qiáng)度也可用于粉狀和顆粒介質(zhì)。

適 用 的 場 合

蝶閥適用于流量調(diào)節(jié)。由于蝶閥在管路中的壓力損失比較大，大約是閘閥的三倍，因此在選擇蝶閥時(shí)，應(yīng)充分考慮管路系統(tǒng)受壓力損失的影響，還應(yīng)考慮關(guān)閉時(shí)蝶板承受管道介質(zhì)壓力的堅(jiān)固性。此外，還必須考慮在高溫下彈性閥座材料所承受工作溫度的限制。
蝶閥的結(jié)構(gòu)長度和總體高度較小，開啟和關(guān)閉速度快，且具有良好的流體控制特性，蝶閥的結(jié)構(gòu)原理適合制作大口經(jīng)閥門。當(dāng)要求蝶閥作控制流量使用時(shí)，最重要的時(shí)正確選擇蝶閥的尺寸和類型，使之能恰當(dāng)?shù)?、有效地工作?br> 通常，在節(jié)流、調(diào)節(jié)控制與泥漿介質(zhì)中，要求結(jié)構(gòu)長度短，啟閉速度快（1/4轉(zhuǎn)）。低壓截止（壓差小），推薦選用蝶閥。
在雙位調(diào)節(jié)、縮口地通道、低噪聲、有氣穴和氣化現(xiàn)象，向大氣少量滲漏，具有磨蝕性介質(zhì)時(shí)，可以選用蝶閥。
在特殊工況條件下節(jié)流調(diào)節(jié)，或要求密封嚴(yán)格，或磨損嚴(yán)重、低溫（深冷）等工況條件下使用蝶閥時(shí)，需使用特殊設(shè)計(jì)金屬密封帶調(diào)節(jié)裝置地三偏心或雙偏心地專用蝶閥。
中線蝶閥適用于要求達(dá)到完全密封、氣體試驗(yàn)泄漏為零、壽命要求較高、工作溫度在-10℃～150℃的淡水、污水、海水、鹽水、蒸汽、天然氣、食品、藥品、油品和各種酸堿及其他管路上。
軟密封偏心蝶閥適用于通風(fēng)除塵管路的雙向啟閉及調(diào)節(jié)，廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工系統(tǒng)的煤氣管道及水道等。
金屬對金屬線密封雙偏心蝶閥適用于城市供熱、供氣、供水等煤氣、油品、酸堿等管路，作為調(diào)節(jié)和節(jié)流裝置。
金屬對金屬面密封三偏心蝶閥除作為大型變壓吸附（PSA）氣體分離裝置程序控制閥使用外，還可廣泛用于石油、石化、化工、冶金、電力等領(lǐng)域，時(shí)閘閥、截止閥的良好替代產(chǎn)品。

選 用 原 則

1、 由于蝶閥相對于閘閥、球閥壓力損失比較大，故適用于壓力損失要求不嚴(yán)的管路系統(tǒng)中。
2、 由于蝶閥可以用作流量調(diào)節(jié)，故在需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的管道中宜于選用。
3、 由于蝶閥的結(jié)構(gòu)和密封材料的限制，不宜用于高溫、高壓的管路系統(tǒng)。一般工作溫度在300℃以下，公稱壓力在PN40以下。
4、 由于蝶閥結(jié)構(gòu)長度比較短，且又可以做成大口經(jīng)，故在結(jié)構(gòu)長度要求短的場合或是大口經(jīng)閥門（如DN1000以上），宜選用蝶閥。
5、 由于蝶閥僅旋轉(zhuǎn)90o就能開啟或關(guān)閉，因此在啟閉要求快的場合宜選用蝶閥。