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零泄漏氣動（電動）三偏心蝶閥的應(yīng)用及特點
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)用范圍已遠遠超出了過去，幾乎可以取代大部分的傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥，被廣泛地適用于工業(yè)的各個領(lǐng)域。特別是三偏心金屬密封蝶閥更是引人注目。
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。
一、蝶閥的分類
蝶閥若按偏心分類即以閥桿和閥板的位置來分，可分為四種。
1、三偏心蝶閥
要耐高溫、必須使用硬密封、但泄漏量大；要零泄漏、必須使用軟密封、卻不耐高溫。為克服雙偏心蝶閥這一矛盾、又對蝶閥進行了第三次偏心。其結(jié)構(gòu)特征為在雙偏心的閥桿軸心位置偏心的同時、使蝶板密封面的圓錐型軸線偏斜于本體圓柱軸線、也就是說、經(jīng)過第三次偏心后、蝶板的密封斷面不再是真圓、而是橢圓、其密封面形狀也因此而不對稱、一邊傾斜于本體中心線、另一邊則平行于本體中心線。 這第三次偏心的最大特點就是從根本上改變了密封構(gòu)造、不再是位置密封、而是扭力密封、即不是依靠閥座的彈性變形、而是完全依靠閥座的接觸面壓來達到密封效果、因此一舉解決了金屬閥座零泄漏這一難題、并因接觸面壓與介質(zhì)壓力是成正比的、耐高壓高溫也迎刃而解。
2、雙偏心蝶閥
該種閥閥桿與閥板有兩個方向的偏心，閥門的密封面呈正圓臺形。雙偏心蝶閥又稱高性能蝶閥，其溫度壓力等級有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可達ANSI-B104的六級或零泄漏，金屬閥座常由金屬薄板加工而成，密封等級一般為四級。
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合而成。正常情況下由彈性體閥座密封，可達ANSI-B104的六級密封；火災(zāi)時，由于彈性體閥座燒毀，靠金屬閥座密封，此時閥門的密封降到ANSI-B104的四級。
3、單偏心蝶閥
該種閥閥桿與閥板有一個方向的偏心。單偏心蝶閥的閥座大多為非金屬材料制造的彈性體閥座，溫度壓力等級為150#及以下；適用溫度一般不超過120°C；閥門的密封性能比中心對置蝶閥差一些；啟閉所需的扭矩較中心對置蝶閥小。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)。
4、中心對置蝶閥
該種閥閥板以閥桿為中心對稱布置。其閥座為彈性閥座，溫度壓力等級大多為150#；適用溫度受閥座彈性體材料耐溫性能的影響，一般不過120°C。閥門的密封性能較好，能達到ANSI-B104六級或零泄漏；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�？趶叫∮�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。
二、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，可當作調(diào)節(jié)閥使用；流體流經(jīng)閥門時的壓力降隨偏心數(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范圍和適用的溫度范圍也會有較大的變化，三偏心蝶閥的適用溫度和壓力等級的范圍是其它型式蝶閥無法比擬的。
三、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偏心外，閥板和閥座的密封面呈斜圓臺形（這是所謂三偏心的第三個偏心）。閥門關(guān)閉時閥板由于偏心的緣故往前推，閥板和閥座在關(guān)閉過程中不產(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，受關(guān)閉力的作用，彈性體密封圈能自動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，達到最佳密封狀態(tài)。
四、三偏心蝶閥的優(yōu)點
1、壽命長
三偏心金屬密封蝶閥是一種金屬對金屬密封的閥門，在密封面處無四氟乙烯，橡膠或其它非金屬材料，因此可保證閥門耐磨，長時間工作不變形，也不會由于閥座變形而導致閥門泄漏。三偏心金屬密封蝶閥在閥門啟閉過程中閥板和閥座即脫開，它們之間無摩擦。故三偏心金屬密封蝶閥有極長的使用壽命，不易泄漏，備品備件的消耗少，檢修費用低。
2、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。
3、尺寸小重量輕
三偏心金屬密封蝶閥與同口徑同壓力等級的其它閥門相比，其尺寸要小得多，重量也要輕得多，因此價格比較便宜，并且閥門易于布置、管線支架簡單。
4、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物對三偏心金屬密封蝶閥的切斷性能無明顯影響，因為閥門接近關(guān)閉時，介質(zhì)流速很高，使臟物無法在閥座處積聚。
5、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）。三偏心金屬密封蝶閥的壓力等級從150#到2500#；管徑從DN80mmDN2200mm，這是大部分其它結(jié)構(gòu)型式閥門無法達到的。
6、本質(zhì)火災(zāi)安全
普通的火災(zāi)安全蝶閥，在火災(zāi)時，閥門密封處的非金屬物會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。
7、多種變形設(shè)計
三偏心金屬密封蝶閥有多種變形設(shè)計來滿足工業(yè)生產(chǎn)的不同需要，如：為使閥門保持高溫所設(shè)計的帶夾套的三偏心金屬密封蝶閥，為用于特高溫所設(shè)計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，如對夾、支耳、法蘭和焊接等。
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，以滿足工藝過程的各種要求。
9、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，由于其壓力降較小，口徑可比其它閥門小。
10、易于自動控制
90°旋轉(zhuǎn)啟閉是蝶閥固有的特點，90°旋轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)比直線行走結(jié)構(gòu)簡單，其動作過程快得多，可以滿足工業(yè)上閥門快速啟閉的要求。同時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)行機構(gòu)的尺寸要比其它閥門所配的執(zhí)行機構(gòu)尺寸小。另外，蝶閥易于配備自控執(zhí)行機構(gòu)，為自動化創(chuàng)造了條件。
五、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，在下列場合有成功應(yīng)用三偏心硬密封蝶閥的經(jīng)驗：如主風機人口出口管道和放空閥；氣壓機人口、出口，去火炬放空閥；油漿泵出人口；煙氣輪機人口和旁路；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，某儲罐的進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。加熱爐的高溫煙氣管道需使用帶襯里的三偏心金屬密封蝶閥。氣體分離及其它化工生產(chǎn)過程要求超低溫，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。
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題的場合（如熔鹽系統(tǒng)）都可用三偏心蝶閥一試。
冶金工業(yè)中軋鋼工序加熱爐的高溫煙氣、鋼廠轉(zhuǎn)爐吹氧吹氮、高爐鼓風機緊急放空等管道的控制都有一定的難度，主要問題是熱風閥的漏氣量太大，如用三偏心蝶閥以上問題有望解決。
化學工業(yè)中，有時要求閥門一點不泄漏，因此用兩個切斷閥，中間再加上一個帶檢查閥的短管，或用一個固定球球閥加檢查閥，現(xiàn)可用一個三偏心雙密封帶檢查閥的蝶閥來滿足這個要求。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。
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