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| 蝶閥設計與選型 發(fā)布時間：18-06-20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 摘要：討論了蝶閥設計中應注意的流阻，強度，剛度和結構等問題。提出了選擇蝶閥時應考慮的溫度，壓力，密封和材料等方面的建議。 1概述 蝶閥是給排水管道系統(tǒng)的重要設備。隨著工業(yè)技術的進步，對蝶閥的結構和性能提出了不同的要求。因此，在設計和選型時，應根據工作條件及其類型，材料和連接方式進行合理選擇。 2設計 2.1結構 蝶閥的關閉部分（蝶形）位于介質的中間。設計中應考慮對流阻力的影響。 關于大直徑蝶形盤的結構，AWWA C504（美國水工協(xié)會標準）規(guī)定盤不應有橫向肋，其厚度不應大于桿直徑的2.25倍。 蝶板的正面和出口面應該流線型。 內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，而用于水電管網的蝶閥當蝶閥處于完全打開位置時具有偏轉器。全部減少流動阻力。中國JB / T 53171-1999標準還包括國際標準ISO / TC 153 / SC1GT8-37的流阻和流量系數（見表1），表明流阻是一個重要指標。 《表 1》蝶閥的 C (Kv)、K (ξ) 值
2.2橡膠密封件 有時橡膠蝶閥的使用壽命很短，這與橡膠質量和密封面的寬度有關。橡膠密封蝶閥的密封圈應采用優(yōu)質橡膠材料制造，在沖壓成型時應遵循工藝規(guī)范，不能增加硫化溫度，縮短時間，否則容易造成密封圈老化和開裂。帶橡膠密封圈的金屬密封面應有足夠的寬度，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 剛性是蝶閥設計中的一個重要問題。它與蝶板，閥桿和連接等因素有關。 （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。也就是說，為了提高剛度和減少變形問題，我們應該從改進EI開始。 E是彈性模量。一般來說，鋼材之間的差異并不大。所選材料對剛度影響不大。我是慣性的時刻，這與軸的截面尺寸有關。閥軸的尺寸通常是扭曲和扭曲的在計算中，不僅與扭矩有關，而且主要與彎矩有關，特別是大直徑蝶閥的扭矩遠大于扭矩。 （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為1.5d。日本蝶閥的軸向尺寸規(guī)定了閥門內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，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）蝶板結構蝶板結構與剛度有直接關系。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）身體結構大直徑蝶體的設計也存在剛性問題。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，不應該太多，主要是環(huán)形條。如果可以加入肋條，則剛性更好，但是存在加工性差的問題。 2.4自潤滑軸承 蝴蝶板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很輕，小直徑的閥門可以旋轉一個手指，但一些國產蝶閥的旋轉很重，這除了同軸度，對稱度，加工精度，光潔度和填料質量外，還是一個重要因素是套筒材料的潤滑性。 AWWA C504標準規(guī)定，安裝在閥體內的襯套或軸承應該是自潤滑材料。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造成的，其中匹配精度不好，針腳尺寸選擇不當，針腳硬度不夠，或者材料不適合應引起重視。大型蝶閥軸和蝶板在計算中，不僅與扭矩有關，而且主要與彎矩有關，特別是大直徑蝶閥的扭矩遠大于扭矩。 （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為1.5d。日本蝶閥的軸向尺寸規(guī)定了閥門內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，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）蝶板結構蝶板結構與剛度有直接關系。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）身體結構大直徑蝶體的設計也存在剛性問題。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，不應該太多，主要是環(huán)形條。如果可以加入肋條，則剛性更好，但是存在加工性差的問題。緊急切斷閥 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很輕，小直徑的閥門可以旋轉一個手指，但一些國產蝶閥的旋轉很重，這除了同軸度，對稱度，加工精度，光潔度和填料質量外，還是一個重要因素是套筒材料的潤滑性。 AWWA C504標準規(guī)定，安裝在閥體內的襯套或軸承應該是自潤滑材料。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結構長度 蝶閥的長度已經發(fā)展成為一個小系列，但這種做法必須謹慎。因為結構的長度太短，所以對強度有影響。國際標準規(guī)定了法蘭蝶閥的短串聯(lián)結構的長度，但不能縮短高壓閥門結構的長度，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構。介質壓力通過蝶板作用在閥軸和軸承上。因此，當高壓小直徑流動阻力大時，蝶板的軸直徑和厚度相應地增加。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。它適用于中小型機芯，并已逐漸應用。 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用，尤其是工程系統(tǒng)的關鍵部件。如果設計制造精良，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，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，不應長期更換的閥門，也應使用金屬密封蝶閥。 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，應采用蝶閥的軟密封結構。如果可以確保橡膠的質量，則用于大口徑蝶閥閥門仍然應該由橡膠座蝶閥控制。 4。結論 新技術，新材料的不斷涌現(xiàn)，將增加蝶閥的結構性能，擴大蝶閥的使用范圍，并對蝶閥的設計和選型提出了更新的要求。 |
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