•                                                      蝶閥

    蝶閥又叫翻板閥，是一種結構簡單的調節閥，可用于低壓管道介質的開關控制的蝶閥是指關閉件（閥瓣或蝶板）為圓盤，圍繞閥軸旋轉來達到開啟與關閉的一種閥。

    閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品、液態金屬和放射性介質等各種類型流體的流動。在管道上主要起切斷和節流作用。蝶閥啟閉件是一個圓盤形的蝶板，在閥體內繞其自身的軸線旋轉，從而達到啟閉或調節的目的。

簡介

 發展歷史

     上個世紀30年代，美國發明了蝶閥，50年代時傳入日本，到60年代才在日本普遍采用，而在我國推廣則是70年代以后的事了。蝶閥的主要特點是：操作力矩小，安裝空間小和重量輕。以DN1000為例，蝶閥約2T，而閘閥約3.5T，且蝶閥易與各種驅動裝置組合，有良好的耐久性和可靠性。橡膠密封蝶閥缺點是作節流使用時，由于使用不當會產生氣蝕，使橡膠座剝落、損傷等情況發生，所以如何正確選用則要根據工況要求。

    蝶閥的開度與流量之間的關系，基本上呈線性比例變化。如果用于控制流量，其流量特性與配管的流阻也有密切關系，如兩條管道安裝閥門口徑、形式等全相同，而管道損失系數不同，閥門的流量差別也會很大。如果閥門處于節流幅度較大狀態，閥板的背面容易發生氣蝕，有損壞閥門的可能，一般均在15°外使用。蝶閥處于中開度時，閥體與蝶板前端形成的開口形狀以閥軸為中心，兩側形成完成不同的狀態，一側的蝶板前端順流水方向而動，另一側逆流水方向而動，因此，一側閥體與閥板形成似噴嘴形開口，另一側類似節流孔形開口，噴嘴側比節流側流速快的多，而節流側閥門下面會產生負壓，往往會出現橡膠密封件脫落。蝶閥操作力矩，因開度及閥門啟閉方向不同其值各異，臥式蝶閥，特別是大口徑閥，由于水深，閥軸上、下水頭差所產生的力矩也不容忽視。另外，閥門進口側裝置彎頭時，形成偏流，力矩會有增加。閥門處于中間開度時，由于水流動力矩起作用，操作機構需要自鎖。

工作原理

   蝶閥是用圓盤式啟閉件往復回轉90°左右來開啟、關閉或調節介質流量的一種閥門。蝶閥不僅結構簡單、體積小、重量輕、材料耗用省、安裝尺寸小、驅動力矩小、操作簡便、迅速，并且還可以同時具有良好的流量調節功能和關閉密封特性，是近十幾年來發展最快的閥門品種之一。蝶閥的使用非常廣泛。其使用的品種和數量仍在繼續擴大，并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優良的調節特性，以及一閥多功能發展。其可靠性及其他性能指標均達到較高水平。

    隨著防化學腐蝕的合成橡膠在蝶閥上的應用，蝶閥的性能得以提高。由于合成橡膠具有耐腐蝕、抗沖蝕、尺寸穩定、回彈性好、易于成形、成本低廉等特點，并可以根據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。

   由于聚四氟乙烯(PTFE)具有耐腐蝕性強、性能穩定、不易老化、摩擦系數低、易于成形、尺寸穩定，并且可以通過填充、添加適當的材料改善其綜合性能，得到強度更好、摩擦系數更低的蝶閥密封材料，克服了合成橡膠的局限性，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用，從而使蝶閥的性能得到進一步的提高，制造出了溫度、壓力范圍更廣，密封性能可靠，使用壽命更長的蝶閥。

   為了滿足高低溫度、強沖蝕、長壽命等工業應用的使用要求，金屬密封蝶閥得到了很大的發展。隨著耐高溫、耐低溫、耐強腐蝕、耐強沖蝕、高強度合金材料在蝶閥中的應用，使金屬密封蝶閥在高低溫度、強沖蝕、長壽命等工業領域得到了廣泛的應用，出現了大口徑(9~750mm)、高壓力(42.0MPa)、寬溫度范圍(-196~606℃)的蝶閥，從而使蝶閥的技術達到一個全新的水平。

    蝶閥在完全開啟時，具有較小的流阻。當開啟在大約15°~70°之間時，又能進行靈敏的流量控制，因而在大口徑的調節領域，蝶閥的應用非常普遍。

由于蝶閥蝶板的運動帶有擦拭性，故大多數的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狀介質。

   蝶閥適用于流量調節。由于蝶閥在管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，應充分考慮管路系統受壓力損失的影響，還應考慮關閉時蝶板承受管路介質壓力的強度。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。

   蝶閥的結構長度和總體高度較小，開啟和關閉速度較快，且具有良好的流體控制特性。蝶閥的結構原理最適合于制作大口徑閥門。當要求蝶閥作控制流量使用時，最重要的是正確選擇蝶閥的規格和類型，使之能恰當地、有效地工作。

   通常，在節流、調節控制與泥漿介質中，要求結構長度短、啟閉速度快、低壓截止(壓差小)，推薦選用蝶閥。在雙位調節、縮徑的通道、低噪聲、有氣穴和汽化現象、向大氣少量滲漏、具有磨蝕性介質時，可選用蝶閥。在特殊工況條件下節流調節，或要求密封嚴格、磨損嚴重、低溫(深冷)等工況條件下。

結構

主要由閥體、閥桿、蝶板和密封圈組成。閥體呈圓筒形，軸向長度短，內置蝶板。

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，在管道口積存液體最少。 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，密封可靠。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。

優點

1、啟閉方便迅速、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，在管道口積存液體最少。

4、低壓下，可以實現良好的密封。

5、調節性能好。

6、全開時閥座通道有效流通面積較大，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、操作靈活省力，可選擇手動、電動、氣動、液壓方式。

缺點

1、使用壓力和工作溫度范圍小。

2、密封性較差。

蝶閥按結構形式可分為偏置板式、垂直板式、斜板式和杠桿式。

按密封形式可軟密封型和硬密封型兩種。軟密封型一般采用橡膠環密封，硬密封型通常采用金屬環密封。

按連接型式可分為法蘭連接和對夾式連接；按傳動方式可分為手動、齒輪傳動、氣動、液動和電動幾種。

主要分類

按驅動方式分

(1)電動蝶閥

(2)氣動蝶閥

(3)液動蝶閥

(4)手動蝶閥

按結構形式分：

(1)中心密封蝶閥

(2)單偏心密封蝶閥

(3)雙偏心密封蝶閥

(4)三偏心密封蝶閥

密封面材質分：

(1)軟密封蝶閥。

1)密封副由非金屬軟質材料對非金屬軟質材料構成。

2)密封副由金屬硬質材料對非金屬軟質材料構成。

(2)金屬硬密封蝶閥。密封副由金屬硬質材料對金屬硬質材料構成。

按密封形式分：

(1)強制密封蝶閥。

1)彈性密封蝶閥：密封比壓由閥門關閉時閥板擠壓閥座，閥座或閥板的彈性產生。

2)外加轉矩密封蝶閥：密封比壓由外加于閥門軸上的轉矩產生。

(2)充壓密封蝶閥：密封比壓由閥座或閥板上的彈件密封元件充壓產生。

(3)自動密封蝶閥：密封比壓由介質壓力自動產生。

按工作壓力分：

(1)真空蝶閥。工作壓力低于標堆大氣壓的蝶閥。

(2)低壓蝶閥。公稱壓力PN<1．6MPa的蝶閥。

(3)中壓蝶閥。公稱壓力PN為2．5--6．4MPa的蝶閥。

(4)高壓蝶閥。公稱壓力PN為10。0--80．0MPa的蝶閥。

(5)超高壓蝶閥。公稱壓力PN>100MPa的蝶閥。

按工作溫度分：

(1)高溫。t>450 °C的蝶閥。

(2)中溫蝶閥。120 C<t<450 ℃的蝶閥。

(3)常溫蝶閥。一40C<t<120 °C的蝶閥。

(4)低溫蝶閥。一100<t<一40 °C的蝶閥。

(5)超低溫蝶閥。t<一100 °C的蝶閥。

按連接方式分：

1、對夾式蝶閥

對夾式蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。閥門則呈全開狀態。

對夾式蝶閥結構簡單、體積小、重量輕。蝶閥有彈性密封和金屬密封兩種密封型式。彈性密封閥門，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。

2、法蘭式蝶閥

法蘭式蝶閥為垂直板式結構，閥桿為整體式金屬硬密封閥門的密封圈

為柔性石墨板與不銹鋼板復合式結構，安裝在閥體上，蝶板密封面堆焊不銹鋼。軟密封閥門的密封圈為丁腈橡膠材質，是安裝在蝶板上的。

3、凸耳式蝶閥

4、焊接式蝶閥

焊接式蝶閥是一種非密閉型蝶閥，廣泛適用于建材、冶金、礦山、電力等生產過程中介質溫度≤300℃公稱壓力為0.1Mpa的管道上，用以連通、啟閉或調節介質量。

電動調節蝶閥屬于電動閥門和電動調節閥中的一個品種。連接方式主要有：法蘭式和對夾式，是工業自動化控制領域中的重要執行單元。電動調節蝶閥安裝要點兩大分析：安裝位置、高度、進出口方向必須符合設計要求，注意介質流動的方向應與閥體所標箭頭方向一致，連接應牢固緊密。電動調節蝶閥安裝前必須進行外觀檢查，閥門的銘牌應符合現行國家標準《通用閥門標志》GB12220的規定。對于工作壓力大于1.0MPa及在主干管上起到切斷作用的閥門，安裝前應進行強度和嚴密性能試驗。合格后方準使用。強度試驗時，試驗壓力為公稱壓力的1.5倍，持續時間不少于5min，閥門殼體、填料應無滲漏為合格。電動調節蝶閥按結構形式可分為偏置板式、垂直板式、斜板式和杠桿式；按密封形式可分為軟密封型和硬密封型兩種；軟密封型一般采用橡膠環密封，硬密封型通常采用金屬環密封。

功能用途

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，還能改善閥門的操作性能。工業專用蝶閥的特點：能耐高溫，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。大型高溫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。

使用

選用

    蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。蝶閥結構簡單、體積小、重量輕，只由少數幾個零件組成，而且只需旋轉90°即可快速啟閉，操作簡單，同時該閥門具有良好的流體控制特性。蝶閥處于完全開啟位置時，蝶板厚度是介質流經閥體時的阻力，因此通過該閥門所產生的壓力降很小，故具有較好的流量控制特性。

    如果要求蝶閥作為流量控制使用，主要的是正確選擇閥門的尺寸和類型。蝶閥的結構原理尤其適合制作大口徑閥門。常用的蝶閥有對夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種。對夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門連接在兩管道法蘭之間，法蘭式蝶閥是閥門上帶有法蘭，用螺栓將閥門上兩端法蘭連接在管道法蘭上使用過程。

   蝶閥作為一種用來實現管路系統通斷及流量控制的部件已在石油、化工、冶金、水電等許多領域中得到極為廣泛地應用。在已公知的蝶閥技術中，其密封形式多采用密封結構，密封材料為橡膠、聚四氟乙烯等。由于結構特征的限制，不適應耐高溫、高壓及耐腐蝕、抗磨損等行業。

    現有一種比較先進的蝶閥是三偏心金屬硬密封蝶閥，閥體和閥座為連體構件，閥座密封表面層堆焊耐溫、耐蝕合金材料。多層軟疊式密封圈固定在閥板上，這種蝶閥與傳統蝶閥相比具有耐高溫，操作輕便，啟閉無摩擦，關閉時隨著傳動機構的力矩增大來補償密封，提高了蝶閥的密封性能及延長使用壽命的優點。