三偏心蝶閥設(shè)計(jì)方案

◆三偏心蝶閥技術(shù)設(shè)計(jì)方案一、產(chǎn)品介紹該閥是我公司技術(shù)人員經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的高性能金屬密封蝶閥。采用了“斜置橢圓蝶板徑向動(dòng)平衡密封系統(tǒng)”，能可靠地實(shí)現(xiàn)蝶閥密封零泄漏，是真正具有國際領(lǐng)先水平的高科技新產(chǎn)品。該產(chǎn)品成批投產(chǎn)后創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，并作為以國代進(jìn)產(chǎn)品，被國內(nèi)外各企業(yè)大量選用，深受廣大新老用戶的歡迎，是值得您高度信賴的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。該閥的蝶板在啟閉過程中，實(shí)現(xiàn)了蝶板密封圈與閥座密封面之間的無滑動(dòng)摩擦、卡擠，密封面上的壓力角大于摩擦角，采用的“徑向動(dòng)平衡密封系統(tǒng)”設(shè)計(jì)，使蝶板開啟阻力極低。啟閉過程中蝶板密封面沿360°圓角各點(diǎn)可以瞬間快速完成，逐點(diǎn)接觸和逐點(diǎn)脫離。開啟密封即分離，快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)關(guān)閉接觸自動(dòng)相吻合的密封動(dòng)作。該種閥由于采用多重密封，經(jīng)過高精度機(jī)械加工成橢圓型截面密封環(huán)，它與閥座金屬密封面組成密封副。這種密封結(jié)構(gòu)，在高壓工況下不產(chǎn)生塑性變形，在高溫或低溫工況下，不存在沖壓應(yīng)力、焊接應(yīng)力、彈性退火或咬壞脆裂現(xiàn)象，徹底解決了傳統(tǒng)蝶閥密封結(jié)構(gòu)不合理引起泄漏的弊病，大大提高了閥門的密封可靠性。保溫蝶閥也稱夾套蝶閥，是在普通三偏心金屬硬密封蝶閥的基礎(chǔ)上在閥體外部焊裝了金屬夾套，在保溫蝶閥的閥體兩側(cè)裝有夾套接口，可涵入蒸汽或其它過熱氣體，以防止介質(zhì)在常溫狀態(tài)下凝固或結(jié)晶。保溫蝶閥的法蘭較普通金屬硬密封蝶閥要大一到兩個(gè)規(guī)格，主要用于石油、化工、冶金、制藥等各類系統(tǒng)。二、適用范圍本閥適用于高、中、低壓，高溫、低溫的管路中作閉路密封裝置、節(jié)流裝置和調(diào)節(jié)裝置。廣泛適用于石油、化工、冶金、礦山、電力、能源、交通、農(nóng)田、水力、環(huán)保、建筑、醫(yī)藥、生物等行業(yè)。特別適用密封要求較嚴(yán)格的工況，如煤氣管道上，也適用水、蒸氣、油品、空氣、塵氣、硝酸等腐蝕性介質(zhì)。使用溫度-196℃—600℃，工作壓力PN0.25—10Mpa或150—600磅級(jí)。本閥完全可以取代笨重、價(jià)高的閘閥、截止閥、球閥、節(jié)流閥，并作為以國代進(jìn)產(chǎn)品。三、閥門結(jié)構(gòu)特征和工作原理3.1三偏心硬密封蝶閥的結(jié)構(gòu)特征蝶板回轉(zhuǎn)中心（即閥門軸中心）與蝶板密封面形成一個(gè)尺寸a偏置，并與閥體中心線形成1個(gè)b偏置，閥體密封面中心線與閥座中心線（閥體中心線）形成一個(gè)角度為β的角偏置。啟的瞬間立即脫離閥座密封面。在其90~0度關(guān)閉時(shí)，只有在關(guān)閉的瞬間，其閥板密封面才會(huì)接觸并壓緊閥座密封面。由于θ1、θ2角的形成，使蝶閥關(guān)閉時(shí)，其密封副兩密封面之間的密封比壓可以由外加驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生，不僅消除了常規(guī)蝶閥中彈性座作彈性老化，冷流，彈性失效等因素造成的兩密封面之間密封比壓降低和消失，而且可以通過對(duì)外加驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)其密封比壓的任意調(diào)整，從而使其密封性能大大的提高。3.3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3.3.1無摩擦運(yùn)動(dòng)。獨(dú)特的三偏心結(jié)構(gòu)使蝶板在啟閉過程中實(shí)現(xiàn)全行程無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，消除了密封件和閥座之間的所有接觸摩擦，延長了閥門使用壽命。而雙偏心結(jié)構(gòu)的硬密封蝶閥在啟閉過程中雖然也有一定的減摩功能，但在20°左右的啟閉范圍內(nèi)，兩軸端密封件和閥座之間的摩擦不可避免，一旦由于密封面磨損使密封件達(dá)到必須的密封比壓所要求的彈性變形量不能保證時(shí)，閥門將產(chǎn)生泄漏。3.3.2由扭矩產(chǎn)生彈性密封。蝶板密封圈由靠護(hù)圈（壓板）鑲嵌定位在蝶板上，但沒有固定死，它能在徑向自由移動(dòng)，密封圈的這種特殊形狀使它具有很大的彈性。依靠關(guān)閉力矩使彈性密封圈緊壓在閥座錐面上，并使密封圈產(chǎn)生一定的向蝶板中心的彈性變形，由于該彈性變形使蝶板不必依靠管道介質(zhì)壓

力就能保證可靠的密封。3.3.3傾斜的錐面設(shè)計(jì)確保均勻的密封接觸。三偏心蝶閥特別選定的錐形角，使彈性密封圈以一定的接觸角與閥座接觸。這個(gè)接觸角均勻地圍繞其圓周面，確保閥桿處密封圈和閥座間的完全接觸，這種幾何形狀使得密封圈的密封應(yīng)力完全均勻分布，保證了整個(gè)密封面的密封。3.3.4閥板密封圈為多層不銹鋼316(OR

316L)夾PTFE(OR

柔性石墨)，閥座密封面堆不銹鋼。由于閥座密封面向上升起的這種結(jié)構(gòu)，固體物不易在那里積聚，可長久保持閥門的密封性能。（詳見下圖）10.4在閥桿端部應(yīng)設(shè)有閥板位置指示線，以判斷閥板位置。11.閥桿填料11.1閥桿填料不少于5圈。11.2在不拆卸閥桿的情況下，應(yīng)可更換密封填料。12.填料箱與壓蓋12.1填料函表面粗糙度應(yīng)不低于Ra3.2。12.2填料壓板和填料壓套采用分體式設(shè)計(jì)，球面結(jié)合。13.驅(qū)動(dòng)裝置13.1若合同無要求，非手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置額定輸出力矩應(yīng)不小于閥門設(shè)計(jì)壓力下最大扭矩的1.5倍。13.2手輪應(yīng)采用球墨鑄鐵或鑄鋼。13.3不論何種驅(qū)動(dòng)裝置操作，用手輪或手柄操作時(shí)，操作力應(yīng)不大于360N。13.4除另有規(guī)定外，面向手輪時(shí)或扳手時(shí)，順時(shí)針方向應(yīng)為關(guān)。13.5蝶閥的手柄方向應(yīng)設(shè)計(jì)成與通道平行時(shí)為全開，且能防止扳手錯(cuò)誤安裝。并應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)有全開、全關(guān)的限位結(jié)構(gòu)及開度指示裝置。14.防火、防靜電要求14.1有防火要求的軟密封閥門應(yīng)符合JB/T6899（國標(biāo)閥門）、API607或API6FA（美標(biāo)閥門）防火試驗(yàn)要求，并加掛“防火設(shè)計(jì)”標(biāo)簽。14.2有防火要求的軟密封閥門應(yīng)具有防火結(jié)構(gòu)。五、主要零部件及材料配置序號(hào)名稱常用材料1閥體WCBLCBLCCCF8CF8MCF3CF3M鑄鐵2蝶板WCBLCBLCCCF8CF8MCF3CF3M鑄鐵3閥桿F6a、17-4PH、18-8系不銹鋼4銷釘不銹鋼5填料柔性石墨夾不銹鋼絲/PTFE聚四氟乙烯6壓套不銹鋼7壓板WCB304/CF8鑄鐵8螺栓碳鋼不銹鋼碳鋼9螺釘不銹鋼10支架鑄鋼WCB11軸套不銹鋼/自潤滑材料12手動(dòng)裝置球墨鑄鐵/鑄鋼六、閥座及蝶板密封面材料配置情況閥座蝶板密封圈/面13Cr13Cr+石墨，13Cr+橡膠板，18Cr-8Ni系列S.S+石墨，S.S+橡膠板，S.S+PTFESTLS.S+石墨，S.S+橡膠板，S.S+PTFE殼體材料的使用工況范圍材料溫度范圍℃使用介質(zhì)閥門使用范圍℃WCB-29~425水,油和常規(guī)介質(zhì)閥板密封面為橡膠閥門溫度范圍為：-29~80℃。閥板密封面為PTFE閥門溫度范圍為：-100~200℃。閥板密封面為不銹鋼+石墨時(shí)，閥門溫度范圍為：-100~450℃LCB-46~345低溫介質(zhì)，水,油LCC-46~345低溫介質(zhì)，水,油CF8-196~537腐蝕性介質(zhì)CF8M-196~537腐蝕性介質(zhì)CF3-196~427腐蝕性介質(zhì)CF3M-196~454腐蝕性介質(zhì)鑄鐵/球墨鑄鐵-20~250低壓水工況八、使用說明1.閥門材料的選用滿足閥門技術(shù)參數(shù)中設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度的要求，實(shí)物與提供的圖紙相符。2.除有特殊說明外，所有閥門在施工現(xiàn)場不需解體就可投入使用，如因閥門質(zhì)量原因需要在施工現(xiàn)場解體維修，我方承擔(dān)一切費(fèi)用或更換閥門。3.滑動(dòng)部件間有一定的硬度差別以防相互咬緊，提供相應(yīng)材料的磨損特性；在閥門閥座使用其他表面硬化材料的地方，閥座和閥芯采用不同的硬度，較硬的材料用于閥座。4.所有需要填料的閥門都為石墨填料，不含氯化物；填料具有降低不銹鋼桿腐蝕的措施；結(jié)構(gòu)上，填料無需拆卸閥就可更換；5.所有閥門都能在不拆執(zhí)行器時(shí)更換填料，且以接長閥桿來滿足；閥門填料箱易接近和設(shè)計(jì)成在閥桿上施加均勻壓力，不會(huì)出現(xiàn)任何卡阻現(xiàn)象。6.我方保證所有材料適合于所輸送的流體。所有承壓零部件材料均符合ASTM或國家相關(guān)規(guī)范的要求，并說明非承壓材料如墊片、填料等也滿足相關(guān)規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)；7.閥門閥體為鋼制鑄造。依據(jù)接管的參數(shù)（管徑和壁厚）配套相應(yīng)的美標(biāo)或國標(biāo)閥門。8.所有閥門不采用塑料或酚醛塑料制閥手輪。9.所有閥門均在面對(duì)手輪時(shí)用順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)手輪為閥門關(guān)閉。當(dāng)手輪不是直接固定在閥桿上時(shí)，增加合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（傳動(dòng)機(jī)構(gòu)靈活和可靠），確保手輪在順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)關(guān)閉。10.每只手輪的表面均標(biāo)注"open(開)"、"shut(關(guān))"字樣和指示旋轉(zhuǎn)方向的箭頭。11.所有閥門均根據(jù)"裝置和設(shè)備標(biāo)識(shí)"和DL/T922規(guī)定標(biāo)志閥體標(biāo)記和標(biāo)牌標(biāo)記銘牌。12.所有閥門接頭均有可靠的保護(hù)設(shè)施，防止在運(yùn)輸時(shí)損壞和潮氣、塵埃等異物進(jìn)入。不得采用在閥門接頭端內(nèi)插入堵塞。13.所有閥門閥座均可承受要求機(jī)械強(qiáng)度和嚴(yán)密性水壓試驗(yàn)。我方完全滿足招標(biāo)方的要求。14.指示閥門中流動(dòng)方向的箭頭清楚鑄在或模壓在每個(gè)閥的閥體上。九、制造要求1.采用鑄鋼制的閥體，內(nèi)部都順滑，閥內(nèi)清潔度符合JB/T7784的規(guī)定。2.閥體內(nèi)外表面不允許有裂紋、氣孔、毛刺、加沙等缺陷，外觀質(zhì)量符合GB/T6414的規(guī)定。3.鑄鋼件承壓部位的壁厚不允許有負(fù)偏差，其它尺寸公差符合GB/T6414的規(guī)定。4.鍛件表面不允許有裂紋、折疊和斑痕等缺陷存在。5.機(jī)械加工的表面不允許有有害的傷害。6.密封面的表面不允許有裂紋、氣孔、凹陷、刮傷、刻痕及斑點(diǎn)等缺陷。7.閥門端部與管道連接破口的加工符合買方設(shè)計(jì)院提供的接口資料的規(guī)定。十、性能規(guī)范執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)公稱壓力試驗(yàn)壓力（Mpa）API598GB/T26480PN:0.6~10Mpa150LB~600LB強(qiáng)度1.5PN正向密封1.1PN氣密/低壓密封0.6適用介質(zhì)水、蒸氣、油品、天然氣、煤氣、塵氣、酸堿等驅(qū)動(dòng)方式手動(dòng)、一級(jí)、二級(jí)蝸輪傳動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)液動(dòng)等☆試驗(yàn)要求1、閥門的壓力試驗(yàn)應(yīng)符合API598（美標(biāo)閥門）或GB/T26480、GB/T13927（國標(biāo)閥門）的規(guī)定。2、奧氏體不銹鋼閥門水壓試驗(yàn)時(shí)，水中氯離子含量不得超過50μg/g。3、閥門總裝后，進(jìn)行啟閉試驗(yàn)，以保證運(yùn)作的靈活性及全開、全關(guān)位置的正確性。4、安裝完成后，進(jìn)行一次排砂孔的實(shí)際操作試驗(yàn)，閥門應(yīng)無滴、漏、滲透現(xiàn)象，無結(jié)構(gòu)損傷及其它導(dǎo)?，F(xiàn)象。十一、閥門結(jié)構(gòu)及外形簡圖Cv值流道特性及系數(shù)十三、標(biāo)志、防護(hù)和包裝運(yùn)輸7.1閥門的標(biāo)志7.1.1閥門的標(biāo)志按MSSSP-25或GB/T12220的規(guī)定，標(biāo)記永久性標(biāo)志，標(biāo)記必須清楚且不易毀壞。每個(gè)閥門上附帶的銘牌、標(biāo)簽等長期隨閥門運(yùn)行的標(biāo)識(shí)，其材質(zhì)均應(yīng)為耐腐蝕的金屬。7.1.2標(biāo)記不能用于部件的內(nèi)表面、螺紋、坡口、密封面等部位。7.1.3閥體上應(yīng)標(biāo)志下列內(nèi)容：1)公稱尺寸；2)公稱壓力；3)閥體材料；4)鑄造爐號(hào)或鍛打批號(hào)；5)制造商的商標(biāo)；6)介質(zhì)流向；7)TS標(biāo)記和編碼。7.1.4閥門銘牌上應(yīng)標(biāo)志下列內(nèi)容：1)公稱尺寸；2)公稱壓力或壓力等級(jí)；3)閥體材料；4)內(nèi)件材料；5)制造商名稱及商標(biāo)；6)由買方提供的閥門編碼；7)對(duì)焊端閥門連接端部壁厚或標(biāo)準(zhǔn)表號(hào)；8)TS標(biāo)記。7.2防護(hù)和包裝運(yùn)輸7.2.1檢查和試驗(yàn)后，應(yīng)清除可能滯留在閥腔內(nèi)的水，對(duì)閥門進(jìn)行干燥處理。7.2.2對(duì)奧氏體不銹鋼閥門酸洗、鈍化后保留金屬本色,不涂刷油漆。7.2.3對(duì)非奧氏體鋼的閥門表面應(yīng)涂漆，油漆的漆膜應(yīng)厚薄均勻，色調(diào)一致。碳鋼閥門表面允許進(jìn)行磷化處理。7.2.4在閥門包裝前，非奧氏體鋼閥門的裸露加工表面應(yīng)涂上防銹油保護(hù)。7.2.5應(yīng)將不銹鋼和碳鋼、合金鋼閥門分別包裝,不允許混裝。7.2.6閥門的連接端部應(yīng)采用木材、塑料或橡膠帽進(jìn)行保護(hù)，以避免連接端面在裝運(yùn)過程中受到機(jī)械損壞。7.2.7閥門在出廠時(shí)應(yīng)處于微啟位置，四氟密封和硬密封蝶閥除外。在運(yùn)輸過程中，所有閥部件和密封面都應(yīng)避免機(jī)械損壞，安裝時(shí)應(yīng)去掉包裝和支撐。7.2.8閥門在出廠時(shí)，應(yīng)安裝正確的閥桿填料，且牢固固定壓蓋從動(dòng)件，以防填料壓蓋螺栓在運(yùn)輸途中丟失。7.2.9閥門出廠技術(shù)文件應(yīng)與閥門一起發(fā)運(yùn)，如使用包裝箱運(yùn)輸，則應(yīng)放入箱內(nèi)。十四、安裝使用與維護(hù)說明1、安裝前必須要仔細(xì)核對(duì)閥門的標(biāo)志、合格證書是否符合使用要求，核實(shí)后應(yīng)進(jìn)行清潔處理。2、蝶閥可安裝在設(shè)備管道上的任意位置，但有傳動(dòng)裝置的，應(yīng)直立安裝，及傳動(dòng)裝置必須垂直水平管路的位置。安裝位置有利于操作和檢查。3、蝶閥安裝方向與介質(zhì)流向一致。4、蝶閥與管道的連接螺栓，安裝時(shí)應(yīng)按對(duì)角線方向多次擰緊，連接螺栓不得單件一次擰緊，以防受力不均而造成法蘭連接處泄漏。5、開啟閥門時(shí)要逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，關(guān)閉時(shí)要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，要按開啟、關(guān)閉指示標(biāo)記旋轉(zhuǎn)到位。6、電動(dòng)蝶閥出廠時(shí)，已將控制機(jī)械的啟閉行程調(diào)好，為防止電源接通方向搞錯(cuò)，用戶在第一次接通電源前要手動(dòng)開至半開位置，檢查指示盤方向與發(fā)明開啟方向是否一致。7、閥門在使用時(shí)，如發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)立即停止使用，查明原因及清除故障。8、閥門的保管：未安裝使用的閥門應(yīng)存放在干燥的室內(nèi)，堆放整齊，不允許露天存放，防止損壞和銹蝕。保管時(shí)間較長的閥門，要定期清洗、吹干、涂防銹油。閥門兩端應(yīng)用盲板保護(hù)法蘭密封面，，以防雜質(zhì)進(jìn)入內(nèi)腔。十五、閥門故障分析及排除方法可能發(fā)生的故障原因解決方法填料滲漏1.填料未壓緊2.填料圈數(shù)不夠3.填料磨損、老化1、應(yīng)及時(shí)更換老化、損壞的填料逐圈安放接頭呈30°~50°2、應(yīng)以正常力均勻操作，不許加套管或用其它辦法加長臂3、均勻擰緊壓住填料用的螺栓閥門與管道連接處滲漏1.法蘭螺母沒有擰緊或緊固不均勻2.法蘭密封面或閥端密封面有損傷或污物3.墊片失效1.均勻擰緊螺母2.修復(fù)密封面或清理污物3.更換墊片內(nèi)滲漏1.密封面有雜物2.密封面受損傷3.密封圈老化4.啟閉錯(cuò)位1.清除雜物2.修復(fù)閥座或更換密封圈3.進(jìn)行修復(fù)或更換密封圈4.調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，關(guān)閉的位置故障分析產(chǎn)生原