蝶閥是蝶板作為啟閉件,由閥桿帶動蝶板來開啟和關閉,從而去調(diào)節(jié)流體通量的一種閥門。在完全開啟時,具有較小的流阻;在小開度范圍(據(jù)說是在15%-45%,調(diào)節(jié)性能近似線性,45%-60%近似等百分比)又具體一定的流量調(diào)節(jié)功能;在開度60%的流通量約為全開時的90%,故60%以上開度的調(diào)節(jié)性能較差,選型時需要注意。
一、按結構形式的說明
中線蝶閥:
閥板的回轉(zhuǎn)中心(即閥桿中心)位于閥體中心線上,且通過閥板密封截面中心。
結構特點:結構簡單、制造方便。擠壓強制密封,常見代表襯膠蝶閥。缺點是蝶板和閥座始終處于擠壓狀態(tài),啟閉力矩大。
單偏心蝶閥:
為解決中線蝶閥蝶板和閥座的擠壓問題,產(chǎn)生了單偏心蝶閥。閥板的回轉(zhuǎn)中心(即閥桿中心)位于閥體中心線上,且與閥板密封截面形成一個尺寸a的偏置。
結構特點:閥門關閉時,閥座和蝶板密封面是過盈接觸,流體介質(zhì)力有利于閥門密封,屬于流閉閥。安裝時需要根據(jù)閥體介質(zhì)流向安裝,裝反會泄漏。
雙偏心蝶閥:
在單偏心蝶閥的基礎上做了改進,從而產(chǎn)生了雙偏心蝶閥。閥板的回轉(zhuǎn)中心(即閥桿中心)與閥板密封截面形成一個尺寸a偏置,且與閥體中心線形成一個尺寸b偏置。
結構特點:開啟后蝶板迅速脫離了和閥座的過盈接觸,開啟后扭矩會小很多,只有在打開的瞬間扭矩會大一點。介質(zhì)流向按閥體流向安裝,屬于流開型,即介質(zhì)力是有利于閥門打開的,故此類閥不能使用在中、高壓場合,否則成本會比較高,閥桿的強度、執(zhí)行機構的關閉扭矩等均需要成倍增加,目前此類閥的使用還是最常見的,也稱為高性能蝶閥。
三偏心蝶閥:
閥板的回轉(zhuǎn)中心(即閥桿中心)與閥板密封截面形成一個尺寸a偏置,且與閥體中心線形成一個尺寸b偏置,另外閥體中心線與密封面中心線(即圓錐的中心線)形成一個角度偏差值β。
結構特點:蝶板的密封面形狀不對稱,一邊是傾斜于閥體中心線,另一邊是平行于閥體中心線。三偏心最大的特點是改變了密封類型,不在是位置密封而是扭力密封。即不靠閥座的彈性變形,而是完全依靠擠壓強制密封。常溫、低溫和高溫度可以選擇,但成本稍微有點高。
四偏心蝶閥:
將三偏心蝶閥密封圈所在圓錐體內(nèi)形成的橢圓形密封面的短軸長度延短軸雙向延長,使其橢圓形密封面短軸和長軸相等,變成正圓密封面,此時三偏心蝶閥密封圈所在的圓錐體隨著密封面短軸的拉伸已經(jīng)變成了橢圓錐,其在該錐體底平面內(nèi)的拉伸距離則為蝶閥的第四個偏心。
結構特點:此類閥目前主要是進口為主,國產(chǎn)的也有,使用場景不多。
二、調(diào)節(jié)動態(tài)不穩(wěn)定
由于蝶閥一般主要是開關為主,如果要調(diào)節(jié),在某些特定的工況和開度下會出現(xiàn)調(diào)節(jié)不穩(wěn)定現(xiàn)象,甚至會出現(xiàn)突然關閉。
在排除了其它外部因素后,對閥門結構進行分析,得出:在某一開度下介質(zhì)對蝶閥閥瓣產(chǎn)生作用扭矩>執(zhí)行機構在此開度下的輸出扭矩,導致閥位被動發(fā)生變化,但控制系統(tǒng)所需要的閥位不變,定位器檢測到閥位并沒有達到預期時會持續(xù)向執(zhí)行機構進氣或排氣,迫使其恢復至設定閥位,這期間閥位完成一個波動周期。介質(zhì)對閥瓣產(chǎn)生作用扭矩,稱之為動水力矩。
故選擇蝶閥作為調(diào)節(jié)作用時,一定要考慮調(diào)節(jié)壓差和閥門的開度。
調(diào)節(jié)壓差和閥門開度關系到選擇執(zhí)行機構的大小,一般蝶閥不建議高壓差調(diào)節(jié)。
針對特定的工況對閥門的選擇還是有考究的,但萬變不離其宗,只要懂其中的原理,加上對工況的熟悉,選對我們還是一件相對簡單的事。