蝶閥的基本知識及常見(jiàn)故障的解決方法
蝶閥(英文:butterflyvalve)是指關(guān)閉件(閥瓣或蝶板)為圓盤(pán),圍繞閥軸旋轉來(lái)達到開(kāi)啟與關(guān)閉的一種閥,在管道上主要起切斷和節流用。蝶閥啟閉件是一個(gè)圓盤(pán)形的蝶板,在閥體內繞其自身的軸線(xiàn)旋轉,從而達到啟閉或調節的目的。蝶閥全開(kāi)到全關(guān)通常是小于90°,蝶閥和蝶桿本身沒(méi)有自鎖能力,為了蝶板的定位,要在閥桿上加裝蝸輪減速器。采用蝸輪減速器,不僅可以使蝶板具有自鎖能力,使蝶板停止在任意位置上,還能改善閥門(mén)的操作性能。
工作原理:閥瓣是一個(gè)圓盤(pán),通過(guò)閥桿旋轉,閥瓣在閥座范圍內作90℃轉動(dòng),實(shí)現閥門(mén)的開(kāi)關(guān)。它在管路中起關(guān)斷作用。亦可調節流量。
優(yōu)點(diǎn):結構簡(jiǎn)單,體積輕便,操作方便,密封性好。
缺點(diǎn):全開(kāi)時(shí),閥板(密封圈)受介質(zhì)沖蝕。
一蝶閥的分類(lèi)
1.按結構形式分類(lèi)
(1)中心密封蝶閥
(2)單偏心密封蝶閥
(3)雙偏心密封蝶閥
(4)三偏心密封蝶閥
三偏心金屬密封蝶閥
所謂“三偏心”是指閥軸、閥板在閥門(mén)內相對位置的偏移。普通的蝶閥都是一個(gè)偏心,即閥軸中心線(xiàn)與密封面中心線(xiàn)(閥板中心線(xiàn))偏離;高性能的再加一個(gè)偏心,即閥軸中心線(xiàn)與閥門(mén)中心線(xiàn)(管道中心線(xiàn))偏離;雙偏心的目的在于使閥板開(kāi)至20°之后,密封副之間相互脫離,從而減少摩擦(凸輪效應)。三偏心蝶閥在上述雙偏心的基礎上再增加一個(gè)獨特的偏心—斜錐,即閥板的偏移(密封面與管道垂直面傾斜一個(gè)角度)。這樣使得閥門(mén)在90°行程范圍內,密封副之間完全脫離,既加強了凸輪效應,又完全消除了摩擦;同時(shí)關(guān)閉閥門(mén)時(shí),當密封副逐漸閉合,產(chǎn)生“楔塊效應”,以最小的扭矩實(shí)現最嚴密的關(guān)斷。
所謂“金屬密封”是指閥座、密封圈采用耐磨、耐腐、耐高溫的優(yōu)質(zhì)合金制成;同時(shí)為了避免密封圈與閥座硬碰硬,密封副之間設計成柔性接觸,即形成“彈性金屬密封”,以保證關(guān)得嚴密,開(kāi)無(wú)摩擦。有了“三偏心”的結構,再輔以“彈性金屬密封”,這樣的閥門(mén)操作輕便、經(jīng)久耐用且密封良好。
三偏心金屬密封蝶閥一般用在供熱系統的主干線(xiàn)以及主分支上。口徑為DN300以上。
進(jìn)口三偏心金屬密封蝶閥無(wú)方向性,但一般有建議安裝方向,不宜反裝;國產(chǎn)的有方向性,一般反向比正向差一個(gè)泄漏等級或差一至二個(gè)壓力等級,不可反裝。如在水平管道上焊接,應將閥門(mén)關(guān)閉,以保護密封圈;如在垂直管道上焊接,應將閥門(mén)關(guān)閉,且在焊接上口時(shí)要在閥板上注水,以熄滅焊渣。在水平管道上安裝時(shí),建議方位為閥桿水平或與垂直方向有一定傾斜,以保證底部軸承處的清潔。
2.按密封面材質(zhì)分類(lèi)
軟密封蝶閥
1)密封副由非金屬軟質(zhì)材料對非金屬軟質(zhì)材料構成。
2)密封副由金屬硬質(zhì)材料對非金屬軟質(zhì)材料構成。
3)金屬硬密封蝶閥。密封副由金屬硬質(zhì)材料對金屬硬質(zhì)材料構成。
3.按密封形式分類(lèi)
(1)強制密封蝶閥
1)彈性密封蝶閥。密封比壓由閥門(mén)關(guān)閉時(shí)閥板擠壓閥座,閥座或閥板的彈性產(chǎn)生。
2)外加轉矩密封蝶閥。密封比壓由外加于閥門(mén)軸上的轉矩產(chǎn)生。
(2)充壓密封蝶閥。密封比壓由閥座或閥板上的彈件密封元件充壓產(chǎn)生。
(3)自動(dòng)密封蝶閥。密封比壓由介質(zhì)壓力自動(dòng)產(chǎn)生。
蝶閥按結構形式可分為偏置板式、垂直板式、斜板式和杠桿式。按密封形式可分為軟密封型和硬密封型兩種。軟密封型一般采用橡膠環(huán)密封,硬密封型通常采用金屬環(huán)密封。
二蝶閥的結構
蝶閥主要由閥體、蝶板、閥桿、密封圈和傳動(dòng)裝置組成。
(1)閥體
閥體呈圓筒狀,上下部分各有一個(gè)圓柱形凸臺,用于安裝閥桿。蝶閥與管道多采用法蘭連接;如采用對夾連接,其結構長(cháng)度最小。
(2)閥桿
閥桿是蝶板的轉軸,軸端采用填料函密封結構,可防止介質(zhì)外漏。閥桿上端與傳動(dòng)裝置直接相接,以傳遞力矩。
(3)蝶板
蝶板是蝶閥的啟閉件。
按連接型式可分為法蘭連接和對夾式連接;按傳動(dòng)方式可分為手動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和電動(dòng)幾種。
三蝶閥的流量特點(diǎn)
蝶閥的開(kāi)度與流量之間的關(guān)系,基本上呈線(xiàn)性比例變化。如果用于控制流量,其流量特性與配管的流阻也有密切關(guān)系,如兩條管道安裝閥門(mén)口徑、形式等全相同,而管道損失系數不同,閥門(mén)的流量差別也會(huì )很大。如果閥門(mén)處于節流幅度較大狀態(tài),閥板的背面容易發(fā)生氣蝕,有損壞閥門(mén)的可能,一般均在15°外使用。蝶閥處于中開(kāi)度時(shí),閥體與蝶板前端形成的開(kāi)口形狀以閥軸為中心,兩側形成完成不同的狀態(tài),一側的蝶板前端順流水方向而動(dòng),另一側逆流水方向而動(dòng),因此,一側閥體與閥板形成似噴嘴形開(kāi)口,另一側類(lèi)似節流孔形開(kāi)口,噴嘴側比節流側流速快的多,而節流側閥門(mén)下面會(huì )產(chǎn)生負壓,往往會(huì )出現橡膠密封件脫落。
蝶閥操作力矩,因開(kāi)度及閥門(mén)啟閉方向不同其值各異,臥式蝶閥,特別是大口徑閥,由于水深,閥軸上、下水頭差所產(chǎn)生的力矩也不容忽視。另外,閥門(mén)進(jìn)口側裝置彎頭時(shí),形成偏流,力矩會(huì )有增加。閥門(mén)處于中間開(kāi)度時(shí),由于水流動(dòng)力矩起作用,操作機構需要自鎖。
四蝶閥常見(jiàn)故障及消除方法
1、安裝前請確認產(chǎn)品性能和介質(zhì)流向箭頭是否與運動(dòng)工況相符,并將閥門(mén)內腔插洗干凈,不允許在密封圈和蝶板上有附有雜質(zhì)異物,未清洗前絕不允許關(guān)閉蝶板,以免損壞密封圈。
2、碟板安裝配套法蘭建議采用碟閥專(zhuān)用法蘭,即HGJ54-91型承插焊鋼制法蘭。
3、安裝在管道中的位置,最佳位置為立裝,但不能倒裝。
4、使用中需要調節流量,有蝸輪箱進(jìn)行控制。
5、開(kāi)、閉次數較多的碟閥,在二個(gè)月左右時(shí)間,打開(kāi)蝸輪箱蓋,檢查黃油是否正常,應保持適量的黃油。
6、檢查各聯(lián)接部位要求壓緊,即保證填料的蜜蜂性,又可保證閥桿轉動(dòng)靈活。
7、金屬密封蝶閥產(chǎn)品不適合安裝于管路末端,如必須安裝于管路末端,需采取配裝出口法蘭,防止密封圈積壓,過(guò)位。
8、閥桿安裝使用反應定期檢查閥門(mén)使用效果,發(fā)現故障及時(shí)排除。
可能發(fā)生的故障問(wèn)題
原因一:密封面泄露
1、蝶板、密封面夾有雜物
2、蝶板、密封面關(guān)閉位置吻合不正
3、出口側配置裝法蘭螺栓受力不均或未按圖一要求
4、試壓方向未按圖一要求
消除方法:
1、消除雜質(zhì),清洗閥門(mén)內腔
2、調整蝸輪或電動(dòng)執行機構的調節螺釘,以達閥門(mén)關(guān)閉位置正確
3、檢查配裝法蘭平面及螺栓壓緊國,應均勻壓緊
4、按尖頭密封方向進(jìn)行施壓
原因二:閥門(mén)兩端面泄露消除方法
1、兩側密封墊片失效
2、管法蘭緊力不均或未壓緊
3、密封圈上、下封墊片失效
消除方法:
1、更換密封墊片
2、壓緊法蘭螺栓(均勻受力)
3、卸下閥門(mén)的壓圈,更換密封圈,失效墊片