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蝶閥設(shè)計與選用   發(fā)布時間:18-05-27


1概述
蝶閥是給排水管道系統(tǒng)的重要設(shè)備。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,對蝶閥的結(jié)構(gòu)和性能提出了不同的要求。因此,在設(shè)計和選型時,應(yīng)根據(jù)工作條件及其類型,材料和連接方式進(jìn)行合理選擇。

2設(shè)計
2.1結(jié)構(gòu)

蝶閥的關(guān)閉部分(蝶形)位于介質(zhì)的中間。設(shè)計中應(yīng)考慮對流阻力的影響。

關(guān)于大直徑蝶形盤的結(jié)構(gòu),AWWA C504(美國水工協(xié)會標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定盤不應(yīng)有橫向肋,其厚度不應(yīng)大于桿直徑的2.25倍。
蝶板的正面和出口面應(yīng)該流線型。
內(nèi)部螺絲不能伸出到蝶形板外面以避免增加水面積。
為了降低流動阻力,國外公司生產(chǎn)的蝶閥使蝶板成型為鐵餅,公司也使小蝶閥的蝶閥非常薄,而用于水電管網(wǎng)的蝶閥當(dāng)?shù)y處于完全打開位置時具有偏轉(zhuǎn)器。全部減少流動阻力。中國的JB / T 53171-1999標(biāo)準(zhǔn)還包括國際標(biāo)準(zhǔn)ISO / TC 153 / SC1GT8-37的流阻和流量系數(shù)(見表1)。流阻是一個重要指標(biāo)。

表1中的蝶閥的C(Kv),K(ξ)值

公稱通徑 DN
mm
公稱壓力 PN/MPa
小于 1620.25
C (Kv)K (ξ)C (Kv)K (ξ)
405064402.56
50801.33452.37
651501.271201.98
802501.052001.64
1004001.003001.78
1256500.924501.93
15010000.818001.26
20019000.7115001.14
2503100036525001.00
30047000.5936001.00
35067000.5354000.82
40090000.5170000.84
450115000.5095000.73
500140000.50120000.69
600210000.47180000.64
700300000.43250000.61
800410000.39350000.53
900530000.37460000.50
1000670000.35580000.48
12001000000.35870000.44

2.2橡膠密封件

有時橡膠蝶閥的使用壽命很短,這與橡膠質(zhì)量和密封面的寬度有關(guān)。橡膠密封蝶閥密封環(huán)應(yīng)作出的高品質(zhì)的橡膠材料,在壓制成型應(yīng)遵循的過程規(guī)范,可以在不增加硫化溫度,縮短時間,否則是容易引起密封環(huán)老化和開裂。帶橡膠密封圈的金屬密封面應(yīng)有足夠的寬度,否則橡膠密封圈不易嵌入。另外,閥體和閥瓣的形狀和位置公差,對稱性,精度,光潔度,密封圈的壓力等也都會影響橡膠密封圈的使用壽命。

2.3剛度

剛性是蝶閥設(shè)計中的一個重要問題。它與蝶板,閥桿和連接等因素有關(guān)。

(1)閥軸尺寸閥軸尺寸在AWWA C504中規(guī)定。閥軸尺寸不能滿足要求,可能會有剛度不足,反向密封泄漏,開啟扭矩等現(xiàn)象。軸的剛度與1 / EI有關(guān)。也就是說,為了提高剛度和減少變形問題,我們應(yīng)該從改進(jìn)EI開始。 E是彈性模量,一般鋼材沒有太大的不同良好材料的選擇對剛度幾乎沒有影響。我是慣性的時刻,這與軸的截面尺寸有關(guān)。通常根據(jù)彎曲和扭轉(zhuǎn)綜合來計算閥軸的尺寸。它不僅與扭矩有關(guān),而且主要與彎矩有關(guān),特別是大直徑蝶閥的扭矩遠(yuǎn)大于扭矩。

(2)軸孔配件在以前的AWWA C504型號中,蝶閥軸是直通軸。在1980年版本之后,有人提出可以制造兩個短軸。 AWWA C504和GB12238規(guī)定,軸和孔的嵌入長度應(yīng)為1.5d。日本蝶閥的軸向尺寸規(guī)定了閥門內(nèi)緣與蝶板支撐端之間的間隙(C值)。一般來說,它與口徑的大小有關(guān),在25?45mm之間,這意味著最小化軸支架之間的距離(C值)可以減少軸的彎矩和變形。

(3)蝶板結(jié)構(gòu)蝶板結(jié)構(gòu)與剛度有直接關(guān)系。因此,除平板形狀之外,通常將其制成罐形或桁架形狀。簡而言之,就是增加該部分的慣性矩以增加剛度。

(4)身體結(jié)構(gòu)大直徑蝶體的設(shè)計也存在剛性問題。一般來說,有環(huán)形條和橫條。事實上,橫桿只會增加穩(wěn)定性,不應(yīng)該太多,主要是環(huán)形條。如如果能量被添加到肋骨上,則更加有利于剛度,但是存在加工性差的問題。

2.4自潤滑軸承

盤上大部分或全部中等壓力通過軸傳遞到軸承,因此軸承起著非常重要的作用。一些國外的蝶閥旋轉(zhuǎn)很輕,小直徑的閥門可以旋轉(zhuǎn)一個手指,但一些國產(chǎn)蝶閥的旋轉(zhuǎn)很重,這除了同軸度,對稱度,加工精度,光潔度和填料質(zhì)量外,還是一個重要因素是套筒材料的潤滑性。 AWWA C504標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,安裝在閥體內(nèi)的襯套或軸承應(yīng)該是自潤滑材料。襯套有減少摩擦的潤滑問題,不會生銹。沒有襯套,即使閥軸是不銹鋼,閥體也有生銹和粘膠問題。使用袖子也可以增加剛性。

2.5軸和蝴蝶板連接

小直徑蝶閥軸和蝶板采用鍵或花鍵連接為宜,也可以采用多邊形軸連接或銷軸連接,大直徑蝶閥軸和蝶板采用鍵或錐銷等連接方式。目前,軸與蝶板之間通過引腳連接更多。在惡劣的工作條件下,連接銷被損壞。這主要是由于制造原因,其中匹配的精度不好,針腳尺寸不合適,針腳硬度不夠,或材料不合適。小心。大型蝶閥軸和蝶板可通過特殊方法連接。

2.6結(jié)構(gòu)長度

蝶閥的長度已經(jīng)發(fā)展成為一個小系列,但這種做法必須謹(jǐn)慎。因為結(jié)構(gòu)的長度太短,所以對強(qiáng)度有影響。國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了法蘭蝶閥的短串聯(lián)結(jié)構(gòu)的長度,但不能縮短高壓閥門結(jié)構(gòu)的長度,否則會引起問題,特別是鑄鐵等脆性材料。

3可選
3.1類型

蝶閥具有單偏心,斜板式,中心線式,雙偏心和三偏心等不同結(jié)構(gòu)。介質(zhì)壓力通過蝶板作用在閥軸和軸承上。因此,當(dāng)高壓小直徑流動阻力大時,蝶板的軸直徑和厚度相應(yīng)地增加。如果使用閘閥和球閥或截止閥,則密封和流動阻力等分析比使用蝶閥更合適。

近年來,水系統(tǒng)中軟密封閘閥的出現(xiàn)改善了閘閥易沉降的缺點。其流阻較小,可以在線維護(hù)。它適用于中小型機(jī)芯,并已逐漸應(yīng)用。

3.2密封對

金屬密封蝶閥的主要優(yōu)點是密封可靠,壽命長,耐高溫,無損傷,高承壓能力。因此近年來得到了越來越多的應(yīng)用,尤其是工程系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。如果設(shè)計制造精良,橡膠軟密封蝶閥可以很好地密封,且大口徑易于在線更換。但橡膠存在老化問題,只能在低溫條件下使用,因此廣泛應(yīng)用于自來水和供水系統(tǒng)。

外部金屬密封蝶閥也用于火力發(fā)電廠的泵站,冷凝器,抽氣系統(tǒng)和熱交換系統(tǒng)。核電站也用于隔離壓力殼體,噴淋系統(tǒng)和鹽水等,蒸汽精制系統(tǒng)中的油隔離,以及蒸汽供應(yīng)閥門,脫硫系統(tǒng)和尾氣處理,熱裂解和催化單元。還有石化廠,低溫技術(shù),灌漿和造紙系統(tǒng)。

對于中等中壓工況,最好使用金屬密封蝶閥。對于閥門可靠性要求高,使用壽命長,不應(yīng)長期更換的閥門,也應(yīng)使用金屬密封蝶閥。

對于用于常溫水的閥門,如果不是很苛刻,長期不替換或更換不方便的地方,應(yīng)采用蝶閥的軟密封結(jié)構(gòu)。如果可以確保橡膠的質(zhì)量,則用于大口徑蝶閥閥門仍然應(yīng)該由橡膠座蝶閥控制。

4。結(jié)論
新技術(shù),新材料的不斷涌現(xiàn),將增加蝶閥的結(jié)構(gòu)性能,擴(kuò)大蝶閥的使用范圍,并對蝶閥的設(shè)計和選型提出了更新的要求。


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