雙偏心蝶閥的介紹

雙偏心蝶閥主要用在 公稱通徑較大、工作壓力和啟閉壓差較低、溫度較 高(200～350 ℃) 的煉鐵高爐的預熱系統和干法除 塵系統, 做助燃空氣切斷閥、助燃煤氣切斷閥、熱 交換器系統的煤氣出入口切斷閥、熱交換器系統的 煙氣出入口切斷閥和干法除塵系統的煤氣切斷閥等。

雙偏心蝶閥是由普通蝶閥為適應不同的工況 (工作溫度、工作壓力) 而逐步改進形成的。最早的蝶閥結構形式主要為中心門板結構, 類 似于調節蝶閥, 即閥桿和蝶板的軸心與閥體管道中 心相重合(圖a) 。此種類型的蝶閥密封副由金屬 - 橡膠組成, 通過橡膠的微小壓縮在金屬閥座上產 生密封比壓來實現密封。在長期的工作中, 由于閥 體和蝶板的軸端位置始終在橡膠壓緊的狀態下做相 對的回轉運動。因此, 長期使用對橡膠密封副存在 磨損。同時, 受橡膠使用溫度( ≤120 ℃) 和橡膠閥座加工成形限制(公稱通徑DN ≤1 200mm) , 此 類蝶閥不能應用于冶金行業較大的管路系統中。

因此, 一次偏心蝶閥(圖b) 得到開發和應 用。一次偏心蝶閥的密封副沿用了金屬- 橡膠的結 構形式, 金屬閥座的結構為圓錐體, 橡膠密封圈的 結構為一個以閥桿為中心的球面, 通過圓錐面與球 面相切的結構原理實現閥門的開關動作。此結構基 本克服了由于長期的開關動作使閥桿端部位置的磨 損, 使原有的磨損由面磨損降低到了點磨損。此類 蝶閥目前廣泛的應用于各類水系統中, 不能應用于 冶金行業的高溫氣體介質中。

圖a普通蝶閥	圖b一次偏心蝶閥	圖c雙偏心金屬硬密封蝶閥
圖d多層次密封圈		圖e密封圈嵌入閥體

由于在冶金系統管路中大部分為高溫氣體介質 ( ≥200 ℃) , 針對此而開發和研制了密封副為金屬 - 金屬的金屬硬密封蝶閥(圖c) , 即雙偏心金屬硬密封蝶閥。閥座為2Cr13 或堆焊硬質合金, 蝶板 為彈性密封圈, 采用面與面接觸、彈性密封圈在電 動裝置的作用下產生密封比壓使閥門密封。由于密 封副的材料選取為金屬, 因此雙偏心的使用溫度可 以在400 ℃以上。但是, 由于密封副為全金屬材 料, 其密封泄漏量很難達到理想的A 級(無可見泄漏) , 一般為C 級。另一方面, 由于材料彈性的 限制, 在高溫情況下, 金屬的彈性很容易失去, 所 以, 在使用一段時間后, 閥門的內泄漏明顯加大, 從而失去了閥門密封的意義, 造成閥門的使用壽命 明顯縮短。

多層次雙偏心金屬硬密封蝶閥的開發解決了高 溫材料失去彈性的問題(圖d) 。多層次雙偏心金 屬硬密封蝶閥的密封圈材料為一種復合材料(金屬 和非金屬夾層) , 具有耐高溫( ≤500 ℃) 、耐老化 和高溫下具有良好的彈性等優點, 尤其是中間的非 金屬夾層能夠使密封副的密封產生梯級密封形式。 經過長期的使用, 仍能保持良好可靠的高溫使用效果, 從而延長了閥門的使用壽命。在冶金高爐的各 個系統得到了廣泛的應用。

由于多層次雙偏心金屬硬密封蝶閥的應用工況大 部分為高溫下的常開或常關狀態。在閥門幾個月甚至 一年的常開的狀態下, 介質對蝶板的進口側密封圈存 在著長時間的介質沖刷情況。此類的沖刷對非金屬層 是極為不利的, 一旦需要閥門關閉, 在此位置上將產 生嚴重的局部泄漏。針對此情況, 將多層次密封圈的 位置由原有的蝶板位置改在了閥體密封副位置, 蝶板 密封圈處堆焊硬質合金(圖e) , 避免了上述問題的 發生。此蝶閥的開發和研制, 被冶金高爐的各高溫系 統廣泛的應用。

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