•                                                      蝶阀

    蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制的蝶阀是指关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀。

    阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。

简介

 发展历史

     上个世纪30年代，美国发明了蝶阀，50年代时传入日本，到60年代才在日本普遍采用，而在我国推广则是70年代以后的事了。蝶阀的主要特点是：操作力矩小，安装空间小和重量轻。以DN1000为例，蝶阀约2T，而闸阀约3.5T，且蝶阀易与各种驱动装置组合，有良好的耐久性和可靠性。橡胶密封蝶阀缺点是作节流使用时，由于使用不当会产生气蚀，使橡胶座剥落、损伤等情况发生，所以如何正确选用则要根据工况要求。

    蝶阀的开度与流量之间的关系，基本上呈线性比例变化。如果用于控制流量，其流量特性与配管的流阻也有密切关系，如两条管道安装阀门口径、形式等全相同，而管道损失系数不同，阀门的流量差别也会很大。如果阀门处于节流幅度较大状态，阀板的背面容易发生气蚀，有损坏阀门的可能，一般均在15°外使用。蝶阀处于中开度时，阀体与蝶板前端形成的开口形状以阀轴为中心，两侧形成完成不同的状态，一侧的蝶板前端顺流水方向而动，另一侧逆流水方向而动，因此，一侧阀体与阀板形成似喷嘴形开口，另一侧类似节流孔形开口，喷嘴侧比节流侧流速快的多，而节流侧阀门下面会产生负压，往往会出现橡胶密封件脱落。蝶阀操作力矩，因开度及阀门启闭方向不同其值各异，卧式蝶阀，特别是大口径阀，由于水深，阀轴上、下水头差所产生的力矩也不容忽视。另外，阀门进口侧装置弯头时，形成偏流，力矩会有增加。阀门处于中间开度时，由于水流动力矩起作用，操作机构需要自锁。

工作原理

   蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭或调节介质流量的一种阀门。蝶阀不仅结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省、安装尺寸小、驱动力矩小、操作简便、迅速，并且还可以同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性，是近十几年来发展最快的阀门品种之一。蝶阀的使用非常广泛。其使用的品种和数量仍在继续扩大，并向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节特性，以及一阀多功能发展。其可靠性及其他性能指标均达到较高水平。

    随着防化学腐蚀的合成橡胶在蝶阀上的应用，蝶阀的性能得以提高。由于合成橡胶具有耐腐蚀、抗冲蚀、尺寸稳定、回弹性好、易于成形、成本低廉等特点，并可以根据不同的使用要求选择不同性能的合成橡胶，以满足蝶阀的使用工况条件。

   由于聚四氟乙烯(PTFE)具有耐腐蚀性强、性能稳定、不易老化、摩擦系数低、易于成形、尺寸稳定，并且可以通过填充、添加适当的材料改善其综合性能，得到强度更好、摩擦系数更低的蝶阀密封材料，克服了合成橡胶的局限性，因而以聚四氟乙烯为代表的高分子聚合材料及其填充改性材料，在蝶阀上得到了广泛的应用，从而使蝶阀的性能得到进一步的提高，制造出了温度、压力范围更广，密封性能可靠，使用寿命更长的蝶阀。

   为了满足高低温度、强冲蚀、长寿命等工业应用的使用要求，金属密封蝶阀得到了很大的发展。随着耐高温、耐低温、耐强腐蚀、耐强冲蚀、高强度合金材料在蝶阀中的应用，使金属密封蝶阀在高低温度、强冲蚀、长寿命等工业领域得到了广泛的应用，出现了大口径(9~750mm)、高压力(42.0MPa)、宽温度范围(-196~606℃)的蝶阀，从而使蝶阀的技术达到一个全新的水平。

    蝶阀在完全开启时，具有较小的流阻。当开启在大约15°~70°之间时，又能进行灵敏的流量控制，因而在大口径的调节领域，蝶阀的应用非常普遍。

由于蝶阀蝶板的运动带有擦拭性，故大多数的蝶阀可用于带悬浮固体颗粒的介质。依据密封件的强度，也可用于粉状和颗粒状介质。

   蝶阀适用于流量调节。由于蝶阀在管中的压力损失比较大，大约是闸阀的三倍，因此在选择蝶阀时，应充分考虑管路系统受压力损失的影响，还应考虑关闭时蝶板承受管路介质压力的强度。此外，还必须考虑在高温下弹性阀座材料所承受工作温度的限制。

   蝶阀的结构长度和总体高度较小，开启和关闭速度较快，且具有良好的流体控制特性。蝶阀的结构原理最适合于制作大口径阀门。当要求蝶阀作控制流量使用时，最重要的是正确选择蝶阀的规格和类型，使之能恰当地、有效地工作。

   通常，在节流、调节控制与泥浆介质中，要求结构长度短、启闭速度快、低压截止(压差小)，推荐选用蝶阀。在双位调节、缩径的通道、低噪声、有气穴和汽化现象、向大气少量渗漏、具有磨蚀性介质时，可选用蝶阀。在特殊工况条件下节流调节，或要求密封严格、磨损严重、低温(深冷)等工况条件下。

结构

主要由阀体、阀杆、蝶板和密封圈组成。阀体呈圆筒形，轴向长度短，内置蝶板。

特点

1、蝶阀具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省，安装尺寸小，开关迅速、90°往复回转，驱动力矩小等特点，用于截断、接通、调节管路中的介质，具有良好的流体控制特性和关闭密封性能。

2、蝶阀可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。 低压下，可以实现良好的密封。 调节性能好。

3、蝶板的流线型设计，使流体阻力损失小，可谓是一种节能型产品。

4、阀杆为通杆结构，经过调质处理，有良好的综合力学性能和抗腐蚀性，抗擦伤性。蝶阀启闭时阀杆只作旋转运动而不作升降运行，阀杆的填料不易破坏，密封可靠。与蝶板锥销固定，外伸端为防冲出型设计，以免在阀杆与蝶板连接处意外断裂时阀杆崩出。

5、 连接方式有法兰连接、对夹连接、对焊连接及凸耳对夹连接。

驱动形式有手动、蜗轮传动、电动、 气动、液动、电液联动等执行机构，可实现远距离控制和自动化操作。

优点

1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。

2、结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。

3、可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。

4、低压下，可以实现良好的密封。

5、调节性能好。

6、全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小。

7、启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。

8、密封面材料一般采用橡胶、塑料、故低压密封性能好。

9、安装方便。

10、操作灵活省力，可选择手动、电动、气动、液压方式。

缺点

1、使用压力和工作温度范围小。

2、密封性较差。

蝶阀按结构形式可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和杠杆式。

按密封形式可软密封型和硬密封型两种。软密封型一般采用橡胶环密封，硬密封型通常采用金属环密封。

按连接型式可分为法兰连接和对夹式连接；按传动方式可分为手动、齿轮传动、气动、液动和电动几种。

主要分类

按驱动方式分

(1)电动蝶阀

(2)气动蝶阀

(3)液动蝶阀

(4)手动蝶阀

按结构形式分：

(1)中心密封蝶阀

(2)单偏心密封蝶阀

(3)双偏心密封蝶阀

(4)三偏心密封蝶阀

密封面材质分：

(1)软密封蝶阀。

1)密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。

2)密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成。

(2)金属硬密封蝶阀。密封副由金属硬质材料对金属硬质材料构成。

按密封形式分：

(1)强制密封蝶阀。

1)弹性密封蝶阀：密封比压由阀门关闭时阀板挤压阀座，阀座或阀板的弹性产生。

2)外加转矩密封蝶阀：密封比压由外加于阀门轴上的转矩产生。

(2)充压密封蝶阀：密封比压由阀座或阀板上的弹件密封元件充压产生。

(3)自动密封蝶阀：密封比压由介质压力自动产生。

按工作压力分：

(1)真空蝶阀。工作压力低于标堆大气压的蝶阀。

(2)低压蝶阀。公称压力PN<1．6MPa的蝶阀。

(3)中压蝶阀。公称压力PN为2．5--6．4MPa的蝶阀。

(4)高压蝶阀。公称压力PN为10。0--80．0MPa的蝶阀。

(5)超高压蝶阀。公称压力PN>100MPa的蝶阀。

按工作温度分：

(1)高温。t>450 °C的蝶阀。

(2)中温蝶阀。120 C<t<450 ℃的蝶阀。

(3)常温蝶阀。一40C<t<120 °C的蝶阀。

(4)低温蝶阀。一100<t<一40 °C的蝶阀。

(5)超低温蝶阀。t<一100 °C的蝶阀。

按连接方式分：

1、对夹式蝶阀

对夹式蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。阀门则呈全开状态。

对夹式蝶阀结构简单、体积小、重量轻。蝶阀有弹性密封和金属密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。

2、法兰式蝶阀

法兰式蝶阀为垂直板式结构，阀杆为整体式金属硬密封阀门的密封圈

为柔性石墨板与不锈钢板复合式结构，安装在阀体上，蝶板密封面堆焊不锈钢。软密封阀门的密封圈为丁腈橡胶材质，是安装在蝶板上的。

3、凸耳式蝶阀

4、焊接式蝶阀

焊接式蝶阀是一种非密闭型蝶阀，广泛适用于建材、冶金、矿山、电力等生产过程中介质温度≤300℃公称压力为0.1Mpa的管道上，用以连通、启闭或调节介质量。

电动调节蝶阀属于电动阀门和电动调节阀中的一个品种。连接方式主要有：法兰式和对夹式，是工业自动化控制领域中的重要执行单元。电动调节蝶阀安装要点两大分析：安装位置、高度、进出口方向必须符合设计要求，注意介质流动的方向应与阀体所标箭头方向一致，连接应牢固紧密。电动调节蝶阀安装前必须进行外观检查，阀门的铭牌应符合现行国家标准《通用阀门标志》GB12220的规定。对于工作压力大于1.0MPa及在主干管上起到切断作用的阀门，安装前应进行强度和严密性能试验。合格后方准使用。强度试验时，试验压力为公称压力的1.5倍，持续时间不少于5min，阀门壳体、填料应无渗漏为合格。电动调节蝶阀按结构形式可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和杠杆式；按密封形式可分为软密封型和硬密封型两种；软密封型一般采用橡胶环密封，硬密封型通常采用金属环密封。

功能用途

蝶阀全开到全关通常是小于90° ，蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力，为了蝶板的定位，要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器，不仅可以使蝶板具有自锁能力，使蝶板停止在任意位置上，还能改善阀门的操作性能。工业专用蝶阀的特点：能耐高温，适用压力范围也较高，阀门公称通径大，阀体采用碳钢制造，阀板的密封圈采用金属环代替橡胶环。大型高温蝶阀采用钢板焊接制造，主要用于高温介质的烟风道和煤气管道。

使用

选用

    蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成，而且只需旋转90°即可快速启闭，操作简单，同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。

    如果要求蝶阀作为流量控制使用，主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间，法兰式蝶阀是阀门上带有法兰，用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上使用过程。

   蝶阀作为一种用来实现管路系统通断及流量控制的部件已在石油、化工、冶金、水电等许多领域中得到极为广泛地应用。在已公知的蝶阀技术中，其密封形式多采用密封结构，密封材料为橡胶、聚四氟乙烯等。由于结构特征的限制，不适应耐高温、高压及耐腐蚀、抗磨损等行业。

    现有一种比较先进的蝶阀是三偏心金属硬密封蝶阀，阀体和阀座为连体构件，阀座密封表面层堆焊耐温、耐蚀合金材料。多层软叠式密封圈固定在阀板上，这种蝶阀与传统蝶阀相比具有耐高温，操作轻便，启闭无摩擦，关闭时随着传动机构的力矩增大来补偿密封，提高了蝶阀的密封性能及延长使用寿命的优点。