蝶阀工作原理和用途,蝶阀种类及型号图片

蝶阀是直角回转阀，常用于开关或调节服务。它们重量轻、安装占地面积小、成本较低、操作快速，并且可提供大孔径。“蝴蝶”是一个连接到杆上的圆盘。当阀门打开时，圆盘旋转以允许流体通过。当杆将圆盘旋转四分之一圈至垂直于流动方向的位置时，它关闭。详细了解蝶阀的工作原理以及何时将它们用于不同的应用。

VAG蝶阀AWWA型

目录

1、工作原理

2、蝶阀的种类

3、动作方式

4、蝶阀接线

5、用途

6、球阀与蝶阀

工作原理

蝶阀的结构相对简单。图 2 显示了蝶阀的主要部件，即阀体、密封件、阀瓣和阀杆。蝶阀的阀瓣(图 2 标记为 E)与连接管道的中心对齐，阀杆(图 2 标记为 B)连接到阀门外部的执行器或手柄。在关闭位置，阀瓣垂直于流体流动，如图 2 所示，并密封阀座(图 2 中标记为 D)。阀杆填料中的 O 形圈(图 2 中标记为 C)可防止沿阀杆泄漏。当执行器或手柄将蝶阀阀杆旋转 90° 时，阀瓣也旋转 90° 以与流体平行。部分旋转允许流量被节流或成比例。

图 2：蝶阀的部件：阀盘 (A)、阀杆 (B)、手柄 (C)、密封件 (D)、O 型圈 (E)、阀体 (F)

用于调节服务的蝶阀可以具有线性或等百分比特性。

线性：当阀瓣打开X%时，流量为最大流量的X%。例如，如果阀瓣打开 1/3 圈(30 度)，流量将为最大值的 33.3%。

等于：碟片行程与流量成对数关系。例如，如果圆盘旋转 10 度，流量从 100 增加到 170 m 3 /h，增加了 70%，那么下一个 10 度的旋转将导致流量从 170 增加到 289 m 3 / h，也增加了 70%。对于高级蝶阀，这种关系从 20 度到 90 度(全开)都是可能的。

蝶阀的型号图片如下所示：

图 3：蝶阀符号

蝶阀的种类

蝶阀有不同的设计，每一种都适用于特定的应用和压力范围。蝶阀可根据其蝶板闭合设计、连接设计和驱动方法进行分类。

圆盘闭合设计

蝶阀可以是同心的或偏心的，这取决于阀杆相对于阀瓣中心线的位置和阀座的表面角度。

同心

蝶阀最基本的设计是中心或同心蝶阀。阀杆穿过阀瓣的中心线，阀座位于阀体的内径周边(图 4 左侧)。这种零偏移阀设计被称为弹性阀座，因为有效的密封依赖于橡胶阀座的柔韧性。关闭时，阀瓣首先在 90° 旋转过程中以 85° 左右的角度与阀座接触。同心蝶阀适用于低压范围。

图 4：带杠杆手柄的零偏移蝶阀（左）和带手轮的偏心蝶阀（右）。

偏心

偏心蝶阀的阀杆不穿过阀瓣的中心线，而是在阀瓣后面(与流动方向相反)，如图 4(右)所示。单偏置蝶阀的阀杆直接位于阀瓣中心线的后面。这种设计减少了在阀门完全关闭之前阀瓣与密封件的接触量。减少接触可提高阀门的使用寿命。

在双偏置或双偏心蝶阀中，阀杆位于阀瓣中心线的后面，并向一侧额外偏置(图 5)。阀杆的双偏心设计将阀瓣和阀座的接触减少到阀瓣关闭的最后 1-3°。

三偏心蝶阀(TOV 或 TOBV)适用于关键应用，其设计与双偏心蝶阀相似。第三个偏移量是盘座接触轴。阀座表面呈圆锥形，与圆盘脊处的形状相同，在阀门完全关闭之前产生最小的接触。三偏心蝶阀效率更高，磨损更小。三偏心阀通常由金属阀座制成，可实现气密性关闭。金属阀座使蝶阀适用于更高的温度范围。

高性能蝶阀利用管道中的压力来增加阀座与蝶板边缘之间的密封。这些蝶阀具有更高的额定压力并且不易磨损。

图 5：偏心蝶阀的顶视图示意图

连接设计

蝶阀可以不同的方式连接到管道系统。最常见的连接方式有对夹式、凸耳式和法兰式。

图 6：蝶阀连接类型：对夹式蝶阀 (A)、法兰式蝶阀 (B)、凸耳式蝶阀 (C)。

晶圆式

最具成本效益的版本，对夹式蝶阀夹在两个管道法兰之间。穿过整个阀体的长螺栓连接管道法兰。这种连接类型适用于针对双向压差进行密封，并防止为通用流量设计的系统中出现回流。该阀的某些版本在阀体外部有法兰孔(图 6 中标记为 A)。阀门两侧的垫圈、O 形圈和平面阀面组合在一起以实现有效密封。

凸耳式

凸耳式蝶阀在阀体外部有螺纹嵌件(凸耳)(图 6 中标记为 C)。两组不带螺母的螺栓将管道法兰连接到螺栓嵌件的每一侧。这种设计可以断开一侧的连接，而不会影响另一侧的终端服务功能。用于死端服务的凸耳式蝶阀通常具有较低的压力等级。与对夹式蝶阀不同，凸耳式阀门通过阀体承载管道的重量。

动作方式

蝶阀可以通过手柄和齿轮手动操作，也可以通过电动、气动或液压执行器自动操作。这些装置允许圆盘精确旋转到从完全打开到完全关闭的位置。下面简要描述了不同类型的驱动方法。

手动蝶阀

手动蝶阀价格低廉且易于操作。两种常见的方法是：

手柄：手柄通常用于小型蝶阀。手柄使阀门能够锁定在打开、部分打开或关闭位置。图 4(左)中可以看到一个示例。加长轴蝶阀具有长阀杆，允许在地下或坑内远程操作阀门。

齿轮：这些设计用于稍大的蝶阀，并利用齿轮箱以降低打开/关闭速度为代价来增加扭矩。齿轮操作阀也是自锁的(不能反向驱动)并且可以配备位置指示器。图 4(右)中可以看到一个示例。

图 7：手动蝶阀

电动蝶阀

电动执行器是一种从远程位置控制蝶阀的可靠方法。蝶阀致动器还使大型阀门的快速操作成为可能。这些执行器可以设计为故障打开(在执行器发生故障时保持打开)、故障关闭(在执行器发生故障时保持关闭)，并且通常在发生故障时采用手动启动方法，如图 8 所示自动执行器的三种类型如下：

电动(机动)蝶阀：使用电动机转动蝶阀阀杆。

气动蝶阀：需要压缩空气来移动活塞或隔膜以打开/关闭阀门，如图 8 所示。

液压蝶阀：需要液压来移动活塞或隔膜以打开/关闭阀门。

图 8：带手轮的气动蝶阀

蝶阀接线

电动蝶阀有两种接线方式：

2 点控制执行器：2 点控制执行器中的三根电线用于 +、- 和控制线。控制线必须通电才能打开阀门，断电才能关闭阀门，反之亦然。如果阀门位于远程位置，则此功能特别有用。如果整个装置没有供电，阀门将保持在最新位置。

三点控制执行器：三点控制执行器中的四根线用于+、-和两根控制线。这两个控制信号可以根据哪一个被供电来关闭或打开阀门。3 点控制允许中间停止(部分打开)。两条控制线不能同时启动，否则可能损坏执行器。

用途

蝶阀用于不同的行业和应用，例如制药、化工和石油、食品、供水、废水处理、消防、供气、燃料处理和卫生配件。水用蝶阀用作管道中的控制阀以切断水流。这些阀门尺寸巨大，适用于在低压下处理含有相对大量固体的浆液和液体。不锈钢蝶阀用于腐蚀性和海洋环境应用，因为该材料非常耐用且耐腐蚀。

球阀与蝶阀

通常，与球阀具有相似特性的蝶阀更便宜、更容易安装并且安装占地面积更小。但是，由于蝶阀中的阀瓣，它们不能清管以进行清洁。球阀有利于高压、小直径应用，因为它们更适合更高的压差，并在阀门上产生最小的压降。蝶阀具有相对简单的设计，运动部件较少，介质槽/收集器也较少。因此，它们更易于维修且维护成本更低。对于小管径，球阀通常更适合扭矩和成本。蝶阀的扭矩和成本优势出现在 DN 50 左右及以上。

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