给排水系统软密封法兰式蝶阀选型分析

给排水系统软密封法兰式蝶阀选型分析

蝶阀是给排水管道系统中的重要装置。随着工业技术的进步，对蝶阀的结构和性能提出了不同的要求。因此，在设计和选型时，应根据工况对其类型、材料和连接形式进行合理选择。主要有阀体、阀板和阀杆、伸缩管等组成，伸缩式蝶阀由于重量轻，成本低，在管路设计中越来越多代替原有蝶阀加伸缩节的结构，可广泛应用于电站、水厂、市政工程及工业给排水等系统中。但是软密封蝶阀加装伸缩管密封困难，且常用伸缩蝶阀铸造一体式，结构长度单一，当原有管道更换闸阀、球阀或截止阀等时，由于各种阀结构长度相差较大，需要铸造加工不同长度规格的伸缩蝶阀，占用大量库存，且安装困难。

 软密封伸缩法兰蝶阀包括阀体，阀体中安装有阀杆，阀杆与阀体之间有调料压盖，阀杆连接有阀板，阀板与阀体之间有软密封垫，软密封垫固定在阀体内部，阀体两侧均设有阀体法兰盘，阀体的一侧内腔中活动连接轴向可移动的伸缩管，伸缩管远离阀体的一端外侧沿圆周方向设有伸缩管法兰盘，伸缩管外侧与阀体接触设有压环和橡胶圈，压环通过固定螺钉将橡胶圈固定在伸缩管和阀体之间，伸缩管法兰盘和阀体法兰盘之间通过螺栓固定，伸缩管位于阀体内部的一端内壁为斜面。

   软密封伸缩法兰蝶阀可根据需要调整蝶阀整体的长度，伸缩管与阀体之间通过法兰盘连接，可根据不同情况将伸缩管进行装卸和调整，装卸和维修方便，与普通蝶阀互换性高，有效解决了占用库存的问题，且伸缩管一端内壁车有斜面，可有效防止阀板与伸缩管之间的碰撞，设计合理，经济实用。

　软密封蝶阀适用于温度≤120℃或≤150℃，公称压力≤1.6MPa给排水、污水、食品、供暖、燃气、船舶、水电、冶金、能源系统以及轻纺等行业，特别适用于双向密封和阀体易锈蚀场合，作调节流量和截流介质。

给排水系统软密封法兰式蝶阀选型分析其主要特点为：

　　1、小巧轻便，容易拆装及维修，并可在任意位置安装。

　　2、结构简单、紧凑，操作扭矩小，90°回转开启迅速。

　　3、流量特性趋直线，调节性能好。

　　4、蝶板与阀杆的连接采用无销钉结构，克服了有可能的内泄漏点。

　　5、蝶板外圆采用球面造型，提高了密封性能及延长了阀门的使用寿命，带压启闭5万次以上仍保持零泄漏。

　　6、密封件可更换，且密封可靠达到双向密封。　

　　7、蝶板可根据用户要求喷涂覆层，如尼龙或聚四氟类。

　　8、该阀可设计成法兰连接和对夹连接。

　　9、驱动方式可选择手动、电动或气动。

给排水系统软密封法兰式蝶阀选型分析主要零部件材质

二、给排水系统软密封法兰式蝶阀选型分析密封选择

　　2.1、橡胶密封圈

　　橡胶蝶阀的使用寿命有时很短，这与橡胶质量和密封面宽度有关。橡胶密封蝶阀的密封圈应采用优质橡胶材料制成，压制成型时应遵循工艺程序。硫化温度不得任意提高，时间应缩短，否则容易造成密封圈老化和开裂。与橡胶密封圈相匹配的金属密封面应有足够的宽度，否则橡胶密封圈不易插入。此外，阀体和蝶板密封圈的形状和位置公差、对称性、精度、光洁度、压缩性和弹性也影响橡胶密封圈的使用寿命。

　　2.2、刚度

　　刚度是蝶阀设计中的一个重要问题，它与蝶板、阀轴、连接等因素有关。

　　(1)、阀门轴尺寸在AWWA C504中规定。阀轴尺寸不能满足要求，可能导致刚性不足、反向密封泄漏、开启扭矩大等现象。轴的刚度与1/EI有关，也就是说，为了提高刚度和减少变形，应该从增加EI开始。e是弹性模量，与普通钢材差别不大，选用好的材料对刚度影响不大。I是惯性矩，与轴的横截面尺寸有关。阀轴的尺寸通常根据弯曲和扭转的组合来计算。它不仅与扭矩有关，而且主要与弯矩有关，特别是大直径蝶阀的弯矩远大于扭矩。

　　(2)、轴孔与AWWA C504的旧版本相匹配，该版本规定蝶阀轴为直通式整轴。在1980年的版本之后，有人建议把它做成两个短轴。AWWA C504和GB12238规定轴和孔的嵌入长度为1.5d.日本蝶阀的轴向尺寸规定了阀体内缘与蝶板支撑端之间的间隙(C值)，该间隙一般与直径有关，在25 ~ 45毫米和45毫米之间，即轴支撑之间的距离(C值)zui小，以减少轴的弯矩和变形。

　　(3)、蝶板结构蝶板结构与刚度有直接关系，所以除平板形状外大多做成锅形或桁架形。总之，就是要增加截面的惯性矩来提高刚度。

　　(4)、带阀大口径蝶阀的阀体设计也存在刚度问题

　　2.3、蝶板上的大部分或全部(反向)介质压力通过轴传递给轴承，因此轴承起着非常重要的作用。一些国外的蝶阀旋转很轻，小直径的阀门可以用一个手指旋转，而一些国内的蝶阀旋转很重，这不仅关系到同轴度、对称性、加工精度、光洁度和包装质量，而且一个重要的因素是套筒材料的润滑性。AWWA C504标准建议安装在阀体内的轴套或轴承应采用自润滑材料。轴套有磨损减少和润滑问题，不允许生锈。没有轴套，即使阀轴是不锈钢的，阀体也有腐蚀和胶合问题。轴套的使用也可以增加刚性。

　　2.4、轴和蝶板的连接

　　小直径蝶阀的轴和蝶板用键或花键连接，也可采用多边形轴连接或销连接。大直径蝶阀的轴和蝶板大多通过键或锥形销连接。目前，轴和蝶板之间有许多销连接。在恶劣的工作条件下，连接销损坏，这主要是由于制造原因。应注意匹配精度差、引脚尺寸选择不当、引脚硬度不足或材料不当。大型蝶阀的轴和蝶板可以通过特殊方法连接。

　　2.5、结构长度

　　蝶阀结构长度以短系列开发，但这种方法应该小心。因为结构长度太短，不会影响强度。国际标准规定了法兰蝶阀的短系列结构长度，但高压阀门的结构长度不应缩短，否则会出现问题，特别是铸铁等脆性材料。

　　三、给排水系统软密封法兰式蝶阀选型分析结构选择

　　3.1、类型

　　蝶阀有单偏心、斜板、中直线、双偏心和三偏心等不同结构。中压通过蝶板作用在阀轴和轴承上，因此当高压小直径流阻较大时，蝶板的轴径和厚度相应增加。如果采用闸阀、球阀或截止阀，从密封和流阻方面进行分析比蝶阀更合适。

　　近年来，软密封闸阀在水系统中的出现，改善了闸阀容易沉淀的缺点。它的流动阻力相对较小，可以在线维护。它非常适合中、小口径，因此被逐步应用。

　　3.2、密封副

　　金属密封蝶阀的主要优点是密封可靠，使用寿命长，耐高温，不易损坏和撕裂，承压能力强。因此，近年来它得到了广泛的应用，尤其是在工程系统的关键部位。如果橡胶软密封蝶阀设计制造好，密封性能好，大直径时可以很容易地在线更换密封圈。然而，橡胶存在老化问题，只能在低温工作条件下使用，因此广泛用于自来水和供水系统。

给排水系统软密封法兰式蝶阀选型分析

　　外国金属密封蝶阀也用于泵站，冷凝器，提取系统和热电厂的热交换系统。核电厂还用于压力壳隔离、喷淋系统和盐水等。石油炼制系统中的储油隔离、蒸汽供应阀、脱硫系统和尾气处理、热裂化和催化装置。还有石化工厂、低温系统、浆料系统和造纸系统。

　　中温中压条件下好选用金属密封蝶阀。如果需要高可靠性、长使用寿命和长期更换，也应使用金属密封蝶阀。

　　对于用于常温水的阀门，如果不需要更换或长时间不方便更换，应采用软密封结构的蝶阀。如果橡胶的质量能够得到保证，大直径蝶阀仍然应该主要是橡胶阀座蝶阀。