三偏心金属密封蝶阀密封改进方案

三偏心金属密封蝶阀密封改进方案分析了三偏心金属密封蝶阀的技术特性和使用性能,给出了双偏心密封结构与三偏心密封结构的形线转换方程.所谓三偏心是指在双偏心结构的基础上再增加一个角偏心，即使蝶阀的密封面呈倾斜锥形。这种结构的特点是将蝶板周边外侧加工成外斜锥面，将密封阀座内侧加工成内斜锥面。这时蝶阀的密封断面变成了椭圆形，蝶板密封面的形状也因此上下不对称。由于密封面为斜锥形，被阀杆轴分隔为偏大的一侧蝶板沿着大倾斜曲面向上方压向阀座，偏小的一侧蝶板沿着小倾斜曲面向下方压向阀座。蝶板密封圈与阀座间的密封不是靠阀座的弹性变形，而是完全依靠接触面的压紧实现密封，故三偏心蝶阀的开闭基本上无摩擦，并且随着关闭压力的增加，阀门越关越紧。

三偏心金属密封蝶阀密封改进方案
1.使用寿命：
蝶阀在使用10,000次以上，仍然能够保证关闭时“不透气”。
2.压降：
如果压降太大，会增加能量消耗。但是，应该知道的是，阀门并不是管道系统产生压降的因素，导致压降的产生还有下列因素。 管道的流体截面。管道内壁的摩擦力。
通过部件时流向的改变。蝶阀的流体特性相当于截止阀的三倍甚至更高，相当于同样尺寸的闸阀的75%
3.通用性：
蝶阀通过开启／关闭和节流／平衡来对管道系统进行控制和调节。与闸阀或截止阀相比，蝶阀具有更好的“通用性”。由于蝶阀能够采用各种表面处理技术和选择弹性材料管道，所以蝶阀具有极强的化学防腐性能。
4.重量:
轻型蝶阀的安装费用比重型铸铁阀门节省的多：例如，一个公称通径10英寸的蝶阀重55磅，而一个10英寸的铸铁闸阀重量就高达490磅。对于整个管道系统来说，采用蝶阀所节省下来的安装费用就非常可观。此外，管道系统越重，就要求管道支撑基座要坚固，因此导致整个管道系统更加昂贵。所以，考虑到阀门的重量，就能够节约整个管道系统的成本
5.尺寸大小：
蝶阀所占的空间大约是同等尺寸闸阀的1/6。而每增加一立方英尺的建筑物空间，就意味着成本的浪费。例如：公称通径10英寸的蝶阀大约是21英寸高，而公称通径10英寸的闸阀则高达43英寸。
6.操作简便：
蝶阀从开启到关闭只需要旋转1/4转（90度）。而闸阀和截止阀需要旋转很多转才能将阀门从开启状态转变为关闭状态。开启或关闭简便易行意味着不需要雇用工资太高的操作人员来操作蝶阀。
7.成本：
一个蝶阀的成本通常只有铸铁闸阀的40%，不但购买成本低，而且安装成本也比较低。
8.维护保养：
由于蝶阀具有很高的六体系数和性能很好的弹性阀座，因此蝶阀具有自动清洗功能，降低了管道被垃圾杂物堵塞的可能性。

   三偏心金属硬密封蝶阀使用过程存在的问题
1、由于多层软硬叠式密封圈固定在阀板上，当阀板常开状态时介质对其密封面形成正面冲刷，金属片夹层中的软密封带受冲刷后，直接影响密封性能。
2、受结构条件的限制该结构不适应做通径DN200以下阀门，原因是阀板整体结构太厚，流阻大。
3、因三偏心结构的原理，阀板的密封面与阀座之间的密封是靠传动装置的力矩使阀板压向阀座。正流状态时，介质压力越高密封挤压越紧。当流道介质逆流时随着介质压力的增大阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时，密封开始泄漏。
 
三偏心金属密封蝶阀密封改进方案的密封原理
　　由于在双偏心密封蝶阀的基础上，将阀座中心线再与阀体中心线形成一个β角位置，其偏置后的结果由剖视图可见，当三偏心硬密封蝶阀处于完全开启状态时，其蝶板密封面会完全脱离阀座密封面，并且在蝶板密封面与阀体密封面之间形成一个与双偏心密封蝶阀相同的间隙Y，而由于β角位置的形成会使长、短半径转动的蝶板大、小半圆上，蝶板密封面转动轨迹的切线与阀座密封面形成一个θ1和θ2角。使蝶板启闭时蝶板密封面相对于阀座密封面渐出脱离和渐入压紧，从而彻底消除了蝶板启闭时蝶阀密封副两密封之间的机械磨损和擦伤。该蝶阀从0°~90°开启时，蝶板的密封面会在开启瞬间立即脱离阀座密封面，在其90°~0°关闭时，只有在关闭的瞬间，其蝶板密封面才会接触并压紧阀座密封面。

　　由图可见，由于θ1、θ2角的形成，使蝶阀关闭时，其密封副两密封面之间的密封比压可以由常规蝶阀的阀座弹性产生改为外加于阀门轴的驱动转矩产生，不仅消除了常规蝶阀中弹性阀座弹性材料老化、冷流、弹性失效等因素造成的密封副两密封面之间的密封比压降低和消失，而且可以通过对外加驱动转矩的改变实现对其密封比压的任意调整，从而使三偏心蝶阀的密封性能和使用寿命得到大大的提高。