三偏心金屬密封蝶閥密封原理

在傳統的觀念中蝶閥只能用于常溫、低壓和密封性要求不高的場合。隨著現代工藝技術和材料工業的不斷發展，蝶閥的應用范圍已遠遠超出過去，幾乎可以取代大部分的傳統閥門，廣泛適用于工業的各個領域。特別是三偏心金屬密封蝶閥更引人注目。

由于三偏心蝶閥的關閉和閘閥關閉一樣，是靠扭矩來完成的，閥門關閉的扭矩越大，閥座的密封性越好，故有人稱三偏心蝶閥為90°旋轉閘閥。在工廠的大檢修中越來越多的三偏心蝶閥替代了閘閥，為此某些三偏心蝶閥的制造廠專門生產了一種長度和閘閥相同的三偏心蝶閥，并將這種三偏心金屬密封蝶閥稱為三偏心閘閥。

    1 三偏心金屬密封蝶閥密封原理的分類

    蝶閥若按偏心分類，即以閥桿和閥板的位置來分，可分為四種。三偏心蝶閥是目前在工業管道中性能突出的一種蝶閥，按照密封形式，三偏心蝶閥屬于硬密封蝶閥的范疇。所以，三偏心蝶閥的具備了硬密封蝶閥的特點，耐高溫、耐沖蝕、擁有較長的使用壽命。又因為三偏心蝶閥是將耐高溫腐蝕的合金材料直接堆焊在閥座表面，所以該閥門還同時具備了像軟密封蝶閥一樣優秀的密封性能。那么三偏心蝶閥原理是什么？三偏心的三個偏心指的是什么？

三偏心蝶閥的密封面是一個斜錐面，閥體的閥座與蝶板密封圈為面接觸，其工作原理是通過靠操作傳動裝置帶動蝶板的運動，蝶板在運動過程中，其密封圈與閥座得到充分的接觸，因為彈性變形來實現密封。

三偏心蝶閥有一個突出的特點就是改變了閥門的密封構造，不再是傳統的位置密封，而是扭力密封，也就是說不是依靠閥座的彈性變形來實現密封，而是依靠蝶板密封面與閥座的接觸面壓來達到密封效果，這也就很好的解決了金屬閥座泄漏量大的問題，又因接觸面壓與介質壓力是成正比的，所以三偏心蝶閥又有較強的耐高壓高溫性能。

三偏心金屬密封蝶閥密封原理三個偏心

個偏心：密封面所在平面至閥桿中心線的偏離

第二個偏心：閥體中心線到閥桿中心線的距離；

第三個偏心：閥體密封面所在錐面的中心線與閥體通道中心線存在一個夾角。

三偏心金屬密封蝶閥密封原理

    1.1 中心對置蝶閥

    該種閥閥板以閥桿為中心對稱布置。其閥座為彈性閥座，溫度壓力等級大多為150#；適用溫度受閥座彈性體材料耐溫性能的影響，一般不過120°C。閥門的密封性能較好，能達到ANSI-B104六級或零泄漏；啟閉所需的扭矩較大。這種閥門的結構一般是單根閥桿，通常口徑小于500mm，彈性閥座將閥體蓋住，介質不與閥體直接接觸，有較好的防腐性能。

    1.2 單偏心蝶閥

    該種閥閥桿與閥板有一個方向的偏心。單偏心蝶閥的閥座大多為非金屬材料制造的彈性體閥座，溫度壓力等級為150#及以下；適用溫度一般不超過120°C；閥門的密封性能比中心對置蝶閥差一些；啟閉所需的扭矩較中心對置蝶閥小。單偏心蝶閥一般為較大口徑的蝶閥，閥桿大都采用兩節結構。

    1.3 雙偏心蝶閥

    該種閥閥桿與閥板有兩個方向的偏心，閥門的密封面呈正圓臺形。雙偏心蝶閥又稱高性能蝶閥，其溫度壓力等級有150#和300#兩種；工作溫度視閥座材料的耐溫性而定。其閥座有彈性體閥座和金屬閥座兩種，彈性體閥座的密封等級可達ANSI-B104的六級或零泄漏，金屬閥座常由金屬薄板加工而成，密封等級一般為四級。

    火災安全型的雙偏心蝶閥的閥座是由彈性體閥座加上金屬薄板的閥座復合而成。正常情況下由彈性體閥座密封，可達ANSI-B104的六級密封；火災時，由于彈性體閥座燒毀，靠金屬閥座密封，此時閥門的密封降到ANSI-B104的四級。

    2 三偏心金屬密封蝶閥密封原理的工作原理

    典型的三偏心金屬密封蝶閥，除閥桿和閥板有兩個偏心外，閥板和閥座的密封面呈斜圓臺形（這是所謂三偏心的第三個偏心）。閥門關閉時閥板由于偏心的緣故往前推，閥板和閥座在關閉過程中不產生摩擦，閥板直接壓在閥座上，這樣就保證了閥門的使用壽命；另外，由于這種閥門的密封圈（不論裝在閥座上或閥板上）具有一定的彈性，而且彈性圈內的凸臺與彈性圈之間有少量的間隙可使彈性圈稍有位移；在閥門關閉時，受關閉力的作用，彈性體密封圈能自動移至受力均勻的位置；再加上彈性圈的少量變形，使閥座處的密封圈均勻受力，達到*密封狀態。

    3 不同偏心結構蝶閥的性能變化

    閥板偏心數增加，閥板的厚度也加厚，則流體流經三偏心蝶閥的阻力增加；隨著蝶閥偏心數目的增加，閥門的性能也有很大的變化。從四種不同結構蝶閥的比較可看出：三偏心蝶閥可以產生較大的壓力降，可當作調節閥使用；流體流經閥門時的壓力降隨偏心數目的增加而增加；但與其它一些非蝶閥相比，三偏心蝶閥的壓力降還是比較小的。隨著蝶閥偏心數目的變化，閥座密封性能也隨之改變，三偏心蝶閥有的閥座密封性能。偏心數目增大，閥門啟閉時所需的扭矩減小，所以三偏心蝶閥啟閉所需的扭矩比其它型式的蝶閥要小得多。隨偏心數目的變化，蝶閥的溫度壓力等級范圍和適用的溫度范圍也會有較大的變化，三偏心蝶閥的適用溫度和壓力等級的范圍是其它型式蝶閥*的。

    4三偏心金屬密封蝶閥密封原理的優點

    4.1 切斷性能好

    三偏心金屬密封蝶閥利用扭矩切斷閥門，故閥座處有的密封性能，故有人稱為零泄漏閥。介質中帶有的固體顆粒或臟物對三偏心金屬密封蝶閥的切斷性能無明顯影響，因為閥門接近關閉時，介質流速很高，使臟物無法在閥座處積聚。

    4.2 適用范圍廣

    三偏心金屬密封蝶閥有寬廣的溫度壓力適用范圍（-253-815°C，帶襯里的三偏心金屬密封蝶閥可耐更高的溫度）。某廠制造的三偏心金屬密封蝶閥的壓力等級從150#到2500#；管徑從DN80mmDN2200mm，這是大部分其它結構型式閥門無法達到的。

    4.3 本質火災安全

    普通的火災安全蝶閥，在火災時，閥門密封處的非金屬物會在高溫下燒毀或損壞，所以這種閥在火災前后其密封性會發生變化。三偏心金屬密封蝶閥，由于閥座和閥板的密封面無非金屬物，故火災前后其密封性能不發生改變，又稱本質火災安全。

    4.4 壽命長

    三偏心金屬密封蝶閥是一種金屬對金屬密封的閥門，在密封面處無四氟乙烯，橡膠或其它非金屬材料，因此可保證閥門耐磨，長時間工作不變形，也不會由于閥座變形而導致閥門泄漏。三偏心金屬密封蝶閥在閥門啟閉過程中閥板和閥座即脫開，它們之間無摩擦。故三偏心金屬密封蝶閥有極長的使用壽命，不易泄漏，備品備件的消耗少，檢修費用低。

    4.5 調節性能好

    三偏心蝶閥有一定的調節性能，常被作為調節閥使用。

    4.6 尺寸小重量輕

    三偏心金屬密封蝶閥與同口徑同壓力等級的其它閥門相比，其尺寸要小得多，重量也要輕得多，因此價格比較便宜，并且閥門易于布置、管線支架簡單。如150#DN600mm法蘭連接的三偏心硬密封蝶閥的高度、長度、重量分別為1088mm，267mm，425kg；而同樣為150#DN600mm法蘭連接的閘閥的長度、高度、重量則分別為3300mm，508mm，970kg。

    4.7 多種變形設計

    三偏心金屬密封蝶閥有多種變形設計來滿足工業生產的不同需要，如：為使閥門保持高溫所設計的帶夾套的三偏心金屬密封蝶閥，為用于特高溫所設計的帶襯里的三偏心金屬密封蝶閥，為超低溫應用而制造的帶散熱鰭片的超低溫閥，為乙烯裝置裂解爐出口特別設計的帶蒸汽吹掃的三偏心金屬密封蝶閥等。三偏心金屬密封蝶閥有多種聯接方式，如對夾、支耳、法蘭和焊接等。

    4.8 閥門材質有多種

    三偏心金屬密封蝶閥可用碳鋼、低溫碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾合金、哈氏合金，以及鈦鋯兩相合金等多種材料制作，以滿足工藝過程的各種要求。

    4.9 易于自動控制

    90°旋轉啟閉是蝶閥固有的特點，90°旋轉執行機構的結構比直線行走結構簡單，其動作過程快得多，可以滿足工業上閥門快速啟閉的要求。同時由于三偏心金屬密封蝶閥啟閉所需要的操作扭矩較小，故蝶閥所配的執行機構的尺寸要比其它閥門所配的執行機構尺寸小。另外，蝶閥易于配備自控執行機構，為自動化創造了條件。

    4.1O 閥門系數大

    與其它閥門相比，同口徑三偏心蝶閥的閥門系數Kv要比截止閥大得多，在同樣的水力條件下，采用三偏心蝶閥時，由于其壓力降較小，口徑可比其它閥門小。

三偏心金屬密封蝶閥密封原理

本實用新型公開了三偏心硬密封蝶閥,包括蝶閥本體,蝶閥本體為中空圓柱形結構,蝶閥本體的內部活動套接有圓盤型閥體,閥體沿其直徑方向固定連接有與蝶閥本體活動套接的轉軸,轉軸的正下方安裝有與其同軸設置的輔助軸,轉軸的內部活動套接有與輔助軸活動套接的第二轉軸,轉軸與輔助軸之間安裝有與閥體固定連接的固定套筒,固定套筒的兩側對稱安裝有與轉軸和輔助軸固定連接的連接件,第二轉軸伸入固定套筒內部的一端固定套接錐齒輪,錐齒輪的一側嚙合有從動齒輪.本實用新型利用設置在閥體外圈的密封圈進行傳統方式的次密封,然后利用推板和擋圈在閥體的一側進行二次密封,提高了蝶閥的密封效果和密封性能.