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氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析

  • 發(fā)布日期:2024/5/16      瀏覽次數(shù):167
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    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析

    該產(chǎn)品由橡膠密封蝶閥和碳鋼或不銹鋼閥板、閥桿構(gòu)成。適用于溫度≤80~120℃如食品、醫(yī)藥、化工、石油、電力、輕紡、造紙等給排水、氣體管道上作調(diào)節(jié)流量和截流介質(zhì)的作用。如果因密封不好而發(fā)生泄漏或因強度不夠而使零件破壞,將會造成不同程度的經(jīng)濟損失,如輸送有毒、易燃易爆或有強腐蝕性流體,還可能導致嚴重的安全事故。為了保證閥門的密封和強度,除了必須遵守有關(guān)標準規(guī)定合理地進行結(jié)構(gòu)設(shè)計、確保工藝質(zhì)量外,還必須正確地選用材料。

        通常,低壓非腐蝕性流體用的閥門使用鑄鐵或鑄銅;高、中壓閥用鑄鋼或鍛鋼;高溫或高壓閥使用合金鋼;用于腐蝕性流體的閥門用不銹鋼、塑料,耐蝕合金(如銅鎳鉬合金、鈦合金和鉛合金等)或用鑄鐵、鑄鋼內(nèi)襯耐蝕材料制造。
        通常,低壓閥的密封面大多使用黃銅或青銅,高、中壓閥大多使用不銹鋼,要求較高的高、中壓閥或高溫閥等使用鈷基硬質(zhì)合金。聚合材料在閥門中已獲得廣泛應用,如球閥的閥座主要采用聚四氟乙烯塑料,蝶閥的密封圈和隔膜閥的隔膜采用各種橡膠材料。這些材料在可以使用的溫度范圍內(nèi)具有比金屬更好的密封性。

    氣動襯膠蝶閥03.jpg

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析

        隨著現(xiàn)代核工業(yè)、石油化學工業(yè)、電子工業(yè)和航天工業(yè)的發(fā)展,以及流程工藝自動控制和遠距離流體輸送的發(fā)展,促進了現(xiàn)代低溫閥、真空閥、核工業(yè)用閥和各種調(diào)節(jié)閥的發(fā)展。用于遠距離控制和程序控制的閥門驅(qū)動裝置的應用越來越多。
        未來閥門的發(fā)展將向擴大產(chǎn)品參數(shù),發(fā)展節(jié)能、省力和自控閥門,改進結(jié)構(gòu)、采用新材料和新工藝,提高閥門的使用壽命,以及發(fā)展專用閥門系列等發(fā)面發(fā)展,如用于液氧、液氫和液化天然氣等的低溫閥、真空閥、核工業(yè)用閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥和閥門驅(qū)動裝置等。

    氣動襯膠蝶閥001.jpg

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析的工作原理:
    蝶閥啟閉件是一個圓盤形的蝶板,在閥體內(nèi)繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn),從而達到啟閉或調(diào)節(jié)的閥門叫蝶閥。蝶閥全開到全關(guān)通常是小于90度 ,蝶閥和蝶桿本身沒有自鎖有力,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,還能改善閥門的操作性能。工業(yè)專用蝶閥的特點能耐高溫,適用壓力范圍也較高,閥門公稱通徑大,閥體采用碳鋼制造,閥板的密封圈采用金屬環(huán)代替橡膠環(huán)。大型高溫蝶閥采用鋼板焊接制造,主要用于高溫介質(zhì)的煙風道和煤氣管道。同心蝶閥 該種蝶閥的結(jié)構(gòu)特征為閥桿軸心、蝶板ZX、本體ZX在同一位置上。結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。常見的襯膠蝶閥即屬于此類。缺點是由于蝶板與閥座始終處于擠壓、刮擦狀態(tài)、阻距大、磨損快。單偏心蝶閥 為解決同心蝶閥的蝶板與閥座的擠壓問題、由此產(chǎn)生了單偏心蝶閥、其結(jié)構(gòu)特征為閥桿軸心偏離了蝶板ZX、從而使蝶板上下端不再成為回轉(zhuǎn)軸心、分散、減輕了蝶板上下端與閥座的過度擠壓。雙偏心蝶閥 在單偏心蝶閥的基礎(chǔ)上進一步改良成型的就是目前應用zui廣泛的雙偏心蝶閥。其結(jié)構(gòu)特征為在閥桿軸心既偏離蝶板ZX、也偏離本體ZX。

    D71F全襯對夾蝶閥37.jpg

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析

    雙偏心的效果使閥門被開啟后蝶板能迅即脫離閥座、大幅度地消除了蝶板與閥座的不必要的過度擠壓、刮擦現(xiàn)象、減輕了開啟阻距、降低了磨損、提高了閥座壽命。三偏心蝶閥 要耐高溫、必須使用硬密封、但泄漏量大;要零泄漏、必須使用軟密封、卻不耐高溫。為克服雙偏心蝶閥這一矛盾、又對蝶閥進行了第三次偏心。蝶閥是用圓形蝶板作啟閉件并隨閥桿轉(zhuǎn)動來開啟、關(guān)閉和調(diào)節(jié)流體通道的一種閥門。蝶閥不僅結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、材料耗用省,安裝尺寸小,而且驅(qū)動力矩小,操作簡便、迅速,并且還同時具有良好的流量調(diào)節(jié)功能和關(guān)閉密封特性,在大中口徑、中低壓力的使用領(lǐng)域,蝶閥是主導的閥門形式。隨著防腐合成橡膠和聚四氟乙烯的應用,蝶閥的性能得以提高,并滿足于不同的工況條件。近十幾年來,金屬密封蝶閥發(fā)展迅速,隨著耐高溫、耐低溫、耐強腐蝕、耐強沖蝕、高強度合金材料在蝶閥中的應用,使金屬密封蝶閥在高溫、低溫、強沖蝕等工況條件下得到廣泛的應用,并部分取代了截止閥、閘閥和球閥。
    首先確定閥門、閉時的扭矩,再根據(jù)閥門使用的流體介質(zhì)增加安全值。對清潔、潤滑介質(zhì)增加20%安全值;對水蒸氣或非潤滑液體介質(zhì)增加25%安全值;非潤滑的漿料液體介質(zhì)增加40%安全值;非潤滑的顆粒介質(zhì)增加80%安全值。
     選擇雙氣控執(zhí)行器時,根據(jù)上計算的扭矩值及使用氣源壓力查找雙氣控執(zhí)行器的扭矩表,就可得到準確DA型號。
    選擇單氣控搪行器時,根據(jù)上述計算的扭矩值及使用氣源壓力,在彈簧復位欄內(nèi)查找終點時扭矩(此扭矩要大于上述計算的扭矩),就可得到準確的SR型號。例如:氣源壓力為0。4Mpa,經(jīng)上述計算需要控制一個扭矩為165N。m的閥門,首先按表查找彈簧復位終點相近扭矩171N.m,再向左查看執(zhí)行器型號為SR160型(共裝10組彈簧)。
     說明:SR單氣控型輸出扭矩表中,彈簧復位“終點"扭矩即為關(guān)閉閥門的扭矩,彈簧復位“開始"扭矩即為打開閥門時的扭矩。相對應的氣源壓力開始的扭矩即關(guān)閉閥門狀態(tài)的扭矩,氣源壓力終點扭矩即為打開閥門的扭矩。

    氣動蝶閥06.jpg

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析結(jié)構(gòu)特點
     1)、擠壓成型的鋁合金缸體,經(jīng)硬質(zhì)氧化處理,表面質(zhì)一堅硬,耐磨性強。
     2)、緊湊的雙活塞齒輪、齒條式結(jié)構(gòu),嚙合精確,傳動平穩(wěn),安裝位置對稱,輸出扭矩恒定。
     3)、活塞、齒條和輸出軸的活動部位均安裝F4導向環(huán),實現(xiàn)低摩擦,長壽命,避免金屬間的接觸。
     4)、缸體、端蓋、輸出軸、彈簧、緊固件等均經(jīng)防腐處理。
     5)、單氣控型執(zhí)行器的彈簧經(jīng)預壓后安裝,可安全、方便的拆卸和組裝。
     6)、執(zhí)行器在全開和全關(guān)位置均可進行0度和90度正負5度的雙向行程調(diào)節(jié)。
     7)、安裝連接尺寸符合ISO5211、DIN3337和VD1/VDE3845以及NUMAR標準,確保執(zhí)行器間的互換性和方便安裝電磁閥、限位開關(guān)等附件。
     8)、輸出軸的安裝連接孔有多種形狀(四方孔、軸鍵孔、扁孔)供選擇
     9)、外形美觀而精巧,重量輕,具有防水密封結(jié)構(gòu)。
     10)、有常溫型、高溫型、低溫型。
    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析優(yōu)點: 
    蝶閥啟閉方便迅速、省力、流體阻力小,可以經(jīng)常操作。 
    蝶閥結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕。 
    蝶閥可以運送泥漿,在管道口積存液體zui少。 
    蝶閥低壓下,可以實現(xiàn)良好的密封。 
    蝶閥調(diào)節(jié)性能好。 
    蝶閥缺點: 
    蝶閥使用壓力和工作溫度范圍小。 
    蝶閥密封性較差。 
    蝶閥按結(jié)構(gòu)形式可分為偏置板式、垂直板式、斜板式和杠桿式。按密封形式可分為較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。按連接型式可分為法蘭連接和對夾式連接;按傳動方式可分為手動、齒輪傳動、氣動、液動和電動幾種。 由橡膠密封蝶閥和碳鋼或不銹鋼閥板、閥桿構(gòu)成。適用于如食品、醫(yī)藥、化工、石油、電力、輕紡、造紙等給排水、氣體管道上作調(diào)節(jié)流量和截流介質(zhì)的作用。

    氣動蝶閥27.jpg

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析其主要特點為:
    1、設(shè)計新穎、合理、結(jié)構(gòu),重量輕,啟閉迅速。
    2、操力矩小,操作方便,省力靈巧。
    3、可以任何位置安裝,維修方便。
    4、密封件可以更換,密封性能可靠達到雙向密封零泄漏。
    5、密封材料耐老化、耐腐蝕,使用壽命長等特點。

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析采用標準

    設(shè)計標準:GB/T2238-1989
    法蘭連接尺寸:GB/T9113.1-2000;GB/T9115.1-2000;JB78
    結(jié)構(gòu)長度:GB/T12221-1989
    壓力試驗:GB/T13927-1992;JB/T9092-1999

    氣動襯膠蝶閥001.jpg

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析其主要特點為:
    1、設(shè)計新穎、合理、結(jié)構(gòu),重量輕,啟閉迅速。
    2、操力矩小,操作方便,省力靈巧。
    3、可以任何位置安裝,維修方便。
    4、密封件可以更換,密封性能可靠達到雙向密封零泄漏。
    5、密封材料耐老化、耐弱腐蝕,使用壽命長等特點。

    設(shè)計標準:GB/T2238-1989
    法蘭連接尺寸:GB/T9113.1-2000;GB/T9115.1-2000;JB78
    結(jié)構(gòu)長度:GB/T12221-1989
    壓力試驗:GB/T13927-1992;JB/T9092-1999

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析主要技術(shù)參數(shù)

    氣動蝶閥004.jpg

    公稱通徑

    DN(mm)

    50~800

    公稱壓力

    PN(MPa)

    0.6

    1.0

    1.6

    試驗壓力

    強度試驗

    0.9

    1.5

    2.4

    密封試驗

    0.66

    1.1

    1.76

    氣密封試驗

    0.6

    0.6

    0.6

    適用介質(zhì)

    空氣、水、污水、蒸氣、煤氣、油品等。

    驅(qū)動形式

    手動、蝸桿蝸輪傳動、氣傳動、電傳動。

    零件名稱

    材料

    閥體

    球墨鑄鐵、鑄鋼、合金鋼、不銹鋼

    蝶板

    鑄鋼、不銹鋼及特殊材料

    密封圈

    各種橡膠、聚四氟

    閥桿

    2Cr13、不銹鋼

    填料

    O型圈、柔性石墨O

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析蝶閥密封材料選用和適用溫度

    D71F全襯對夾蝶閥00.jpg

    材料品種

    氯丁橡膠

    丁晴橡膠

    乙丙橡膠

    聚四氟乙烯

    硅橡膠

    氟橡膠

    天然橡膠

    尼龍

    英語簡稱

    CR

    NBR

    EPDM

    PTFE

    SI

    VITON

    NR

    PA

    型號代號

    X或J

    XA或JA

    XB或JB

    F或XC、JC

    XD或JD

    XE或JE

    X1

    N

    耐zui高溫度

    82℃

    93℃

    150℃

    232℃

    250℃

    204℃

    85℃

    93℃

    耐zui低溫度

    -40℃

    -40℃

    -40℃

    -268℃

    -70℃

    -23℃

    -20℃

    -73℃

    適用工作溫度

    0~+80℃

    -20~+82℃

    -40~+125℃

    -30~+150℃

    -70~+150℃

    -23~+150℃

    -20~+85℃

    -30~+93℃

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析連接尺寸

    氣動蝶閥08.jpg

    公稱通徑
    (DN)

    L

    D1

    D

    z-φd

    H

    H0

    A

    B

    50

    43

    125

    165

    4-18

    63

    315

    180

    65

    65

    46

    145

    185

    4-18

    70

    330

    180

    65

    80

    46

    160

    200

    8-18

    83

    390

    245

    72

    100

    52

    180

    220

    8-18

    105

    431

    245

    72

    125

    56

    210

    250

    8-18

    115

    455

    245

    72

    150

    56

    240

    285

    8-22

    137

    626

    355

    93

    200

    60

    295

    340

    8-22

    164

    720

    350

    93

    250

    68

    350

    395

    12-22

    206

    800

    550

    350

    300

    78

    400

    445

    12-22

    230

    860

    600

    350

    350

    78

    460

    505

    16-22

    248

    883

    600

    350

    400

    102

    515

    565

    16-26

    289

    972

    600

    350

    450

    114

    565

    615

    20-26

    320

    1043

    750

    380

    500

    127

    620

    670

    20-26

    343

    1098

    750

    380

    600

    154

    725

    780

    20-30

    413

    1236

    750

    380

    700

    165

    840

    895

    24-30

    478

    1431

    750

    380

    800

    190

    950

    1015

    24-33

    525

    1488

    750

    380

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析的安裝與維護應注意以下事項: 

    氣動襯膠蝶閥001.jpg

    蝶閥在安裝時,閥瓣要停在關(guān)閉的位置上。 
    蝶閥開啟位置應按蝶板的旋轉(zhuǎn)角度來確定。 
    蝶閥帶有旁通閥的蝶閥,開啟前應先打開旁通閥。 
    蝶閥應按制造廠的安裝廠家進行安裝,重量大的蝶閥,應設(shè)置牢固的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)特點:蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、材料耗用省,安裝尺寸小,開關(guān)迅速、90°往復回轉(zhuǎn),驅(qū)動力矩小等特點,用于截斷、接通、調(diào)節(jié)管路中的介質(zhì),具有良好的流體控制特性和關(guān)閉密封性能。

    也叫氣動執(zhí)行器,簡稱氣動頭,氣動執(zhí)行機構(gòu)閥門與搭配,配套相應的其他氣動附件可以實現(xiàn)遠程自動控制,大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,同時減少了人工成品。

    氣動執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)是統(tǒng)一的整體,其執(zhí)行機構(gòu)有薄膜式、活塞式和齒輪齒條式?;钊叫谐涕L,適用于要求有較大推力的場合;而薄膜式行程較小,只能直接帶動閥桿。由于齒輪齒條式氣動執(zhí)行機構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單,輸出推力大,動作平穩(wěn)可靠,并且安全防爆等優(yōu)點,在發(fā)電廠、化工,煉油等對安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應用

    氣動對夾式蝶閥15.jpg

    氣動對夾式軟密封襯膠蝶閥選型分析氣動執(zhí)行機構(gòu)還可以分為單作用和雙作用兩種類型:

    雙作用的執(zhí)行器的開關(guān)動作都通過氣源來驅(qū)動執(zhí)行,通氣開,通氣關(guān),叫做雙作用.單作用的開關(guān)動作只有開動作是氣源驅(qū)動,而關(guān)動作是彈簧自動復位 。

    氣動執(zhí)行機構(gòu)當壓縮空氣從A管咀進入氣動執(zhí)行器時,氣體推動雙活塞向兩端(缸蓋端)直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪逆時針方向轉(zhuǎn)動90C,閥門即被打開。此時氣動執(zhí)行閥兩端的氣體隨B官咀排出。反之,當壓縮空氣從B官咀進入氣動執(zhí)行器的兩端時,氣體推動雙塞向中間直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪順時針方向轉(zhuǎn)動90C,閥門即被關(guān)閉。此時氣動執(zhí)行器中間的氣體隨A管咀排出。以上為標準型的傳動原理。根據(jù)用戶需求,氣動執(zhí)行器可裝置成與標準型相反的傳動原理,即選準軸順時針方向轉(zhuǎn)動為開啟閥門,逆時針方向轉(zhuǎn)動為關(guān)閉閥門。單作用(彈簧復位型)氣動執(zhí)行器A管咀為進氣口,B管咀為排氣孔(B管咀應安裝消聲器)。A管咀進氣為開啟閥門,斷氣時靠彈簧力關(guān)閉閥門。

    雙作用執(zhí)行機構(gòu)的選用以DA系列氣動執(zhí)行機構(gòu)為例

    齒輪條式執(zhí)行機構(gòu)的輸出力矩是活塞壓力(氣源壓力所供)乘上節(jié)圓半徑(力臂)所得。且磨擦阻力小效率高。順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針旋轉(zhuǎn)時輸出力矩都是線性的。在正常操作條件下,雙作用執(zhí)行機構(gòu)的推薦安全系數(shù)為25-50%