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《三偏心蝶閥結(jié)構(gòu)特點及密封性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、三偏心蝶閥結(jié)構(gòu)特點及密封性能的研究 摘要：近年來，三偏心硬密封蝶閥在滿足顧客要求上顯示出不可替代的優(yōu)勢，其在石油、化工、冶金、水電等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本文就三偏心硬密封蝶閥的結(jié)構(gòu)特征、使用中存在的問題及閥門密封形式及原理做了相關(guān)研究。 關(guān)鍵詞：三偏心蝶閥；結(jié)構(gòu)特點；密封性能 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，大口徑閥門需求量增加，且壓力、溫度、密封性、耐蝕性、可靠性要求也越來越高。近年來，三偏心硬密封蝶閥在滿足顧客要求上顯示出不可替代的優(yōu)勢，它重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、啟閉迅速、密封性能好、密封材料耐溫高、使用壽命長，因而在石油、化工、冶金、水電等
2、領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用?！ ∫弧⑷挠裁芊獾y的結(jié)構(gòu)特征 1.所謂三偏心，就是在碟板的回轉(zhuǎn)軸線和板密封面中設(shè)置一個軸向偏心（尺寸為а），在閥體通道軸線中設(shè)置一個徑向偏心（尺寸為b）；而閥座的回轉(zhuǎn)軸線和閥體通道軸線形成了一個角度偏心（β）?！ ?.奠定在雙偏心應(yīng)用的基礎(chǔ)上，在閥座的回轉(zhuǎn)軸線和閥體通道軸線中形成了角度β，如果偏心密封的蝶閥處于完全開啟狀態(tài)，那么就會與閥座的密封面脫離，此時在板密封面和閥座密封面之間形成一個間隙c。對于偏置的β5角來說，會在長半徑、短半徑等轉(zhuǎn)動板的大半圓和小半圓中形成一道軌跡切線，和閥座的密封面形成不同的夾角
3、；當?shù)y處于不同的開啟或關(guān)閉狀態(tài)時，與閥座密封面相比，板密封面逐漸脫離或者壓緊，以此避免在頻繁開啟或者關(guān)閉蝶閥過程中引發(fā)的機械摩擦或損傷問題。 三偏心蝶閥同單偏心、雙偏心蝶閥一樣，閥門的啟閉是在0～90度之間實現(xiàn)的。由于三偏心中的β角，使板密封面在開啟的瞬間立即脫離閥座密封面，只有在啟閉的瞬間，板密封面才會接觸并壓緊閥座密封面。在此同時密封副兩密封面之間的密封比壓主要是由閥桿外加驅(qū)動力矩產(chǎn)生，不僅消除了常見偏心蝶閥中因彈性閥座、彈性材料老化、冷流、彈性失效等因素造成的密封副兩密封面之間的密封比壓降低和消失，而且可以通過外加驅(qū)動力對其
4、密封比壓任意調(diào)整，進而改善了蝶閥密封性能，大大提高使用壽命?！ ≡O(shè)計者通過對管路系統(tǒng)中的工況要求研究，把三偏心金屬密封蝶閥密封選擇成這一密封結(jié)構(gòu)形型式。在管路系統(tǒng)中當三偏心蝶閥處于完全關(guān)閉狀態(tài)時，由于三偏心中的β角及偏移量b使蝶板在管道介質(zhì)流向（閥門設(shè)計的最有利方向）壓力作用下緊靠閥座，在此同時板上疊層金屬片及石墨等與閥座會緊密貼合在一起，疊層鋼片可承受很高的壓力，以此來確保管路系統(tǒng)中工況壓力的要求。夾層石墨等耐高溫材料在管道比壓作用下與閥座緊密接觸，用其微量變形對機加工精度及密封面磨損補償，保證了系統(tǒng)中的密封要求。當壓力不斷增加時，
5、則兩密封副之間的壓力差也就不斷增加，兩接觸密封面靠的越緊，密封效果也就越好。這種密封形式在工作管路系統(tǒng)中有著耐高溫，高壓及耐腐蝕，抗磨損等優(yōu)良的密封性能?！ 《?、使用中存在的問題研究 1.介質(zhì)正面沖刷密封面5 疊層密封面是由軟硬疊式密封圈不銹鋼板和高溫石墨等疊加而成，其密封圈固定在蝶板上，當板處于常開狀態(tài)下時，管道系統(tǒng)中的介質(zhì)對其密封面形成了正面沖刷。三偏心蝶閥的密封形式是根據(jù)金屬不銹鋼板的微量變形和高溫石墨軟疊層對加工精度及磨損補償來完成密封的。所以當閥門處于常開狀態(tài)下時，疊層密封圈上的不銹鋼板和高溫石墨等受到管道系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的直
6、接沖刷，直接影響密封副之間的密封性能，從而會導(dǎo)致閥門的泄漏?！ ?.反向承受壓力低 一般的金屬密封蝶閥為雙偏心或三偏心結(jié)構(gòu)，板密封幾何形狀常采用錐形或球形，密封副之間的彈性是通過板的徑向壓縮和正向的介質(zhì)的推力產(chǎn)生“?目樾вΑ保?使密封副之間產(chǎn)生柔性接觸而實現(xiàn)正向密封，而反向效果較差。因此只能在要求單向密封的管路中使用。 三、閥門密封形式及原理 閥門作為管道中控制元件，不論以何種結(jié)構(gòu)形式，在管道中所起的作用都是來控制和調(diào)節(jié)管道中介質(zhì)而存在，因此對閥門的密封副有著特殊的要求。 1.密封形式5 接觸密封副相對運動，有動密封和靜密封
7、之分。一般來說接觸密封較為嚴密；接觸密封可分為兩類：一彈性密封。主要由高分子的彈性材料制作而成，通過密封材料的彈性作用，支持塑性變形的補償，可有效避免間隙問題；同時具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、密封效果良好等特征，但是耐熱的程度相對較低、使用壽命十分有限，大多在參數(shù)較低的密封中運用；二非彈性密封。該種方法的密封面主要是石墨、金屬等非彈性的材料，在磨損補償機構(gòu)、微量彈性變形中應(yīng)用，對結(jié)構(gòu)加工提出較高要求，因此成本相對較高，具有良好的耐熱性、耐寒性，在高參數(shù)密封中應(yīng)用，使用壽命較長。 2.密封原理 密封的重要目標在于避免泄漏問題，但是應(yīng)該客
8、觀分析泄漏的原因，通過各種方法、途徑，避免發(fā)生介質(zhì)泄漏問題。當密封副之間的間隙在流體分子直徑之下，就可以確保流體不泄漏。一般避免液體泄漏的間隙應(yīng)保持在0.003微米之內(nèi)；而經(jīng)過精細研磨，在金屬表面的粗糙程度也超過了0.1
