三偏心蝶閥由于其突出的優(yōu)點(diǎn)，如適用的溫度壓力范圍廣、切斷性能好及使用壽命長(zhǎng)等，常用來(lái)替代傳統(tǒng)的閘閥和截止閥、球閥，在過(guò)去很多其他閥門難于取得良好效果的場(chǎng)合，已有很多成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵字：三偏心蝶閥 金屬密封 零泄漏 應(yīng)用
在傳統(tǒng)的觀念中蝶閥只能用于常溫、低壓和密封性要求不高的場(chǎng)合。隨著現(xiàn)代工藝技術(shù)和材料工業(yè)的不斷發(fā)展，蝶閥的應(yīng)用范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出過(guò)去，幾乎可以取代大部分的傳統(tǒng)閥門，廣泛適用于工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。特別是三偏心金屬密封蝶閥更引人注目。
由于三偏心蝶閥的關(guān)閉和閘閥關(guān)閉一樣，是靠扭矩來(lái)完成的，閥門關(guān)閉的扭矩越大，閥座的密封性越好，故有人稱三偏心蝶閥為90°旋轉(zhuǎn)閘閥。在工廠的大檢修中越來(lái)越多的三偏心蝶閥替代了閘閥，為此某些三偏心蝶閥的制造廠專門生產(chǎn)了一種長(zhǎng)度和閘閥相同的三偏心蝶閥，并將這種三偏心金屬密封蝶閥稱為三偏心閘閥。
1蝶閥的分類
蝶閥若按偏心分類，即以閥桿和閥板的位置來(lái)分，可分為四種。
1.1中心對(duì)置蝶閥
該種閥閥板以閥桿為中心對(duì)稱布置。其閥座為彈性閥座，溫度壓力等級(jí)大多為150#；適用溫度受閥座彈性體材料耐溫性能的影響，一般不過(guò)120°C。閥門的密封性能較好，能達(dá)到ANSI-B104六級(jí)或零泄漏；啟閉所需的扭矩較大。這種閥門的結(jié)構(gòu)一般是單根閥桿，通常口徑小于500mm，彈性閥座將閥體蓋住，介質(zhì)不與閥體直接接觸，有較好的防腐性能。
1.2單偏心蝶閥
該種閥閥桿與閥板有一個(gè)方向的偏心。單偏心蝶閥的閥座大多為非金屬材料制造的彈性體閥座，溫度壓力等級(jí)為150#及以下；適用溫度一般不超過(guò)120°C；閥門的密封性能比中心對(duì)置蝶閥差一些；啟閉所需的扭矩較中心對(duì)置蝶閥小。單偏心蝶閥一般為較大口徑的蝶閥，閥桿大都采用兩節(jié)結(jié)構(gòu)。
1.3雙偏心蝶閥
該種閥閥桿與閥板有兩個(gè)方向的偏心，閥門的密封面呈正圓臺(tái)形。雙偏心蝶閥又稱高性能蝶閥，其溫度壓力等級(jí)有150#和300#兩種；工作溫度視閥座材料的耐溫性而定。其閥座有彈性體閥座和金屬閥座兩種，彈性體閥座的密封等級(jí)可達(dá)ANSI-B104的六級(jí)或零泄漏，金屬閥座常由金屬薄板加工而成，密封等級(jí)一般為四級(jí)。
火災(zāi)安全型的雙偏心蝶閥的閥座是由彈性體閥座加上金屬薄板的閥座復(fù)合而成。正常情況下由彈性體閥座密封，可達(dá)ANSI-B104的六級(jí)密封；火災(zāi)時(shí)，由于彈性體閥座燒毀，靠金屬閥座密封，此時(shí)閥門的密封降到ANSI-B104的四級(jí)。
2三偏心金屬密封蝶閥的工作原理
典型的三偏心金屬密封蝶閥，除閥桿和閥板有兩個(gè)偏心外，閥板和閥座的密封面呈斜圓臺(tái)形(這是所謂三偏心的第三個(gè)偏心)。閥門關(guān)閉時(shí)閥板由于偏心的緣故往前推，閥板和閥座在關(guān)閉過(guò)程中不產(chǎn)生摩擦，閥板直接壓在閥座上，這樣就保證了閥門的使用壽命；另外，由于這種閥門的密封圈(不論裝在閥座上或閥板上)具有一定的彈性，而且彈性圈內(nèi)的凸臺(tái)與彈性圈之間有少量的間隙可使彈性圈稍有位移；在閥門關(guān)閉時(shí)，受關(guān)閉力的作用，彈性體密封圈能自動(dòng)移至受力最均勻的位置；再加上彈性圈的少量變形，使閥座處的密封圈均勻受力，達(dá)到最佳密封狀態(tài)。
3不同偏心結(jié)構(gòu)蝶閥的性能變化
閥板偏心數(shù)增加，閥板的厚度也加厚，則流體流經(jīng)三偏心蝶閥的阻力增加；隨著蝶閥偏心數(shù)目的增加，閥門的性能也有很大的變化。從四種不同結(jié)構(gòu)蝶閥的比較可看出：三偏心蝶閥可以產(chǎn)生較大的壓力降，可當(dāng)作調(diào)節(jié)閥使用；流體流經(jīng)閥門時(shí)的壓力降隨偏心數(shù)目的增加而增加；但與其它一些非蝶閥相比，三偏心蝶閥的壓力降還是比較小的。隨著蝶閥偏心數(shù)目的變化，閥座密封性能也隨之改變，三偏心蝶閥有極佳的閥座密封性能。偏心數(shù)目增大，閥門啟閉時(shí)所需的扭矩減小，所以三偏心蝶閥啟閉所需的扭矩比其它型式的蝶閥要小得多。隨偏心數(shù)目的變化，蝶閥的溫度壓力等級(jí)范圍和適用的溫度范圍也會(huì)有較大的變化，三偏心蝶閥的適用溫度和壓力等級(jí)的范圍是其它型式蝶閥無(wú)法比擬的。
4三偏心蝶閥的優(yōu)點(diǎn)
4.1切斷性能好
三偏心金屬密封蝶閥利用扭矩切斷閥門，故閥座處有極佳的密封性能，故有人稱為零泄漏閥。介質(zhì)中帶有的固體顆�；蚺K物對(duì)三偏心金屬密封蝶閥的切斷性能無(wú)明顯影響，因?yàn)殚y門接近關(guān)閉時(shí)，介質(zhì)流速很高，使臟物無(wú)法在閥座處積聚。
4.2適用范圍廣
三偏心金屬密封蝶閥有寬廣的溫度壓力適用范圍(-253-815°C，帶襯里的三偏心金屬密封蝶閥可耐更高的溫度)。某廠制造的三偏心金屬密封蝶閥的壓力等級(jí)從150#到2500#；管徑從DN80mmDN2200mm，這是大部分其它結(jié)構(gòu)型式閥門無(wú)法達(dá)到的。
4.3本質(zhì)火災(zāi)安全
普通的火災(zāi)安全蝶閥，在火災(zāi)時(shí)，閥門密封處的非金屬物會(huì)在高溫下燒毀或損壞，所以這種閥在火災(zāi)前后其密封性會(huì)發(fā)生變化。三偏心金屬密封蝶閥，由于閥座和閥板的密封面無(wú)非金屬物，故火災(zāi)前后其密封性能不發(fā)生改變，又稱本質(zhì)火災(zāi)安全。
4.4壽命長(zhǎng)
三偏心金屬密封蝶閥是一種金屬對(duì)金屬密封的閥門，在密封面處無(wú)四氟乙烯，橡膠或其它非金屬材料，因此可保證閥門耐磨，長(zhǎng)時(shí)間工作不變形，也不會(huì)由于閥座變形而導(dǎo)致閥門泄漏。三偏心金屬密封蝶閥在閥門啟閉過(guò)程中閥板和閥座即脫開(kāi)，它們之間無(wú)摩擦。故三偏心金屬密封蝶閥有極長(zhǎng)的使用壽命，不易泄漏，備品備件的消耗少，檢修費(fèi)用低。
4.5調(diào)節(jié)性能好
三偏心蝶閥有一定的調(diào)節(jié)性能，常被作為調(diào)節(jié)閥使用。
4.6尺寸小重量輕
三偏心金屬密封蝶閥與同口徑同壓力等級(jí)的其它閥門相比，其尺寸要小得多，重量也要輕得多，因此價(jià)格比較便宜，并且閥門易于布置、管線支架簡(jiǎn)單。如150#DN600mm法蘭連接的三偏心硬密封蝶閥的高度、長(zhǎng)度、重量分別為1088mm，267mm，425kg；而同樣為150#DN600mm法蘭連接的閘閥的長(zhǎng)度、高度、重量則分別為3300mm，508mm，970kg。
4.7多種變形設(shè)計(jì)
三偏心金屬密封蝶閥有多種變形設(shè)計(jì)來(lái)滿足工業(yè)生產(chǎn)的不同需要，如：為使閥門保持高溫所設(shè)計(jì)的帶夾套的三偏心金屬密封蝶閥，為用于特高溫所設(shè)計(jì)的帶襯里的三偏心金屬密封蝶閥，為超低溫應(yīng)用而制造的帶散熱鰭片的超低溫閥，為乙烯裝置裂解爐出口特別設(shè)計(jì)的帶蒸汽吹掃的三偏心金屬密封蝶閥等。三偏心金屬密封蝶閥有多種聯(lián)接方式，如對(duì)夾、支耳、法蘭和焊接等。
4.8閥門材質(zhì)有多種
三偏心金屬密封蝶閥可用碳鋼、低溫碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾合金、哈氏合金，以及鈦鋯兩相合金等多種材料制作，以滿足工藝過(guò)程的各種要求。
4.9易于自動(dòng)控制
90°旋轉(zhuǎn)啟閉是蝶閥固有的特點(diǎn)，90°旋轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比直線行走結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其動(dòng)作過(guò)程快得多，可以滿足工業(yè)上閥門快速啟閉的要求。同時(shí)由于三偏心金屬密封蝶閥啟閉所需要的操作扭矩較小，故蝶閥所配的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸要比其它閥門所配的執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸小。另外，蝶閥易于配備自控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。
4.1O 閥門系數(shù)大
與其它閥門相比，同口徑三偏心蝶閥的閥門系數(shù)Kv要比截止閥大得多，在同樣的水力條件下，采用三偏心蝶閥時(shí)，由于其壓力降較小，口徑可比其它閥門小。
5三偏心金屬密封蝶閥的應(yīng)用
三偏心金屬密封蝶閥適用于各種壓力和溫度的蒸汽管道，以及不同壓力的蒸汽冷凝水管道。從小于1MPa的低壓飽和蒸汽到10MPa的過(guò)熱蒸汽；從石化行業(yè)的工藝用汽到電廠的中低壓蒸汽系統(tǒng)、蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)，以及城市供熱供汽系統(tǒng)等管道上都可使用。
三偏心金屬密封蝶閥適用于石油化工行業(yè)的工藝管道，包括各種烴類介質(zhì)、帶硬顆粒催化劑的管道等。以煉油廠催化裂化裝置為例，在下列場(chǎng)合有成功應(yīng)用三偏心硬密封蝶閥的經(jīng)驗(yàn)：如主風(fēng)機(jī)人口出口管道和放空閥；氣壓機(jī)人口、出口，去火炬放空閥；油漿泵出人口；煙氣輪機(jī)人口和旁路；中低壓蒸汽等處。乙烯裝置裂解爐出口的清焦閥是石油化工行業(yè)中應(yīng)用條件比較苛刻的一種閥，介質(zhì)中含有的碳顆�？赡芊e聚在閥門的密封面上，在閥門關(guān)閉前需要用蒸汽吹掃閥門的密封面，把可能積聚在密封面上的碳顆粒吹掃掉，因此此處清焦閥可以用帶蒸汽吹掃的三偏心金屬密封蝶閥代替。液化石油氣容易泄漏，某儲(chǔ)罐的進(jìn)出口主閥使用三偏心金屬密封蝶閥更可靠。高粘度的瀝青、燃料油及需要熔融狀態(tài)輸送的物料如硫等管道可用帶蒸汽夾套的三偏心金屬密封蝶閥。加熱爐的高溫?zé)煔夤艿佬枋褂脦бr里的三偏心金屬密封蝶閥。氣體分離及其它化工生產(chǎn)過(guò)程要求超低溫，帶散熱鰭片的三偏心金屬密封蝶閥可以適應(yīng)超低溫環(huán)境。
化學(xué)工業(yè)中，有時(shí)要求閥門一點(diǎn)不泄漏，因此用兩個(gè)切斷閥，中間再加上一個(gè)帶檢查閥的短管，或用一個(gè)固定球球閥加檢查閥，現(xiàn)可用一個(gè)三偏心雙密封帶檢查閥的蝶閥來(lái)滿足這個(gè)要求。PSA變壓吸附氫提純裝置需要閥門很頻繁地啟閉，又不允許閥門有任何泄漏，三偏心硬密封蝶閥可作為首選閥門。
冶金工業(yè)中軋鋼工序加熱爐的高溫?zé)煔�、鋼廠轉(zhuǎn)爐吹氧吹氮、高爐鼓風(fēng)機(jī)緊急放空等管道的控制都有一定的難度，主要問(wèn)題是熱風(fēng)閥的漏氣量太大，如用三偏心蝶閥，以上問(wèn)題有望解決。
在氧化鋁行業(yè)中，已有人把三偏心硬密封蝶閥用于鎵回收，在熔鹽加熱系統(tǒng)，三偏心蝶閥比球式蝶閥的切斷性能更好。目前凡是使用閘閥或使用其它閥門有問(wèn)題的場(chǎng)合(如熔鹽系統(tǒng))，都可用三偏心蝶閥一試。
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