三偏心硬密封蝶阀阀体的加工方法
吴斌彬
指导教师：王军
技能等级：技师（二级）专业：加工中心
单位名称：上海阀门厂有限公司
单位指导：刘其斌
摘要
蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。
蝶阀不仅结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省、安装尺寸小，而且驱动力矩小，操作简便、迅速，同时还具有良好的流量调节功能和关闭密封特性。蝶阀的使用非常广泛，已由原来的低压、常温、软密封结构逐渐向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节特性以及一阀多功能方向发展，其可靠性及其它性能指标均已达到了较高的水平。
随着现代化工业水平的不断发展，合成橡胶、聚四氟乙烯等非金属材料以及耐高温、耐强腐蚀、耐强冲蚀、高强度合金等金属材料在蝶阀上的使用，使蝶阀的各项性能指标得到了不断提高，使用的温度、压力范围更广，使用寿命更长。蝶阀在完全开启时具有较小的流阻，当开启开度大约在15°～70°之间时，又能进行较为准确的流量调节，因而在大口径调节领域，蝶阀的应用非常普遍，由于蝶阀的阀板运动带有擦拭性，故大多数蝶阀可用于带悬浮颗粒的介质，依据蝶阀密封面的强度也可用于粉状和颗粒介质。
本文主要针对我厂最近生产的三偏心硬密封蝶阀阀体的加工方法进行讨论。
关键词：蝶阀三偏心硬密封加工
目录
一、三偏心蝶阀的密封原理------------------
二、阀体的热处理--------------------------
三、密封面的堆焊--------------------------
四、车削密封面刀具的选择及刃磨------------
五、阀体及密封面的加工工艺----------------
六、注意事项------------------------------
七、结束语--------------------------------
八、结语---------------------------------- 参考文献
一、三偏心蝶阀的密封原理
1.1三偏心密封蝶阀的密封原理:三偏心密封蝶阀密封结构见图所示
1.2三偏心密封蝶阀的密封结构：
①结构特征:阀板的回转中心与阀板密封截面形成一个偏置尺寸a,并与阀体中心线形成一个偏置尺寸b. 阀体密封面中心线与阀座中
心线形成一个角度为β的角偏置.
②密封原理: 由于该结构蝶阀在双偏心密封蝶阀的基础上将阀座中心线再与阀体中心线偏置一个β角,当这种结构的三偏心蝶阀处于完全开启状态时,其阀板密封面完全脱离阀座密封面,并且在阀板密封面与阀座密封面之间形成一个与双偏心密封结构蝶阀相同的间隙,由于β角的偏置,会使长、短半径转动的阀板大、小半圆上,阀板密封面转动轨迹切线与阀座密封面形成一个楔角θ1和θ2,该楔角的形成会使阀板启闭时,阀板密封面相对于阀座密封面渐出脱离和渐入压紧,从而彻底消除阀板启闭时蝶板两密封副之间的机械磨损和擦伤。
这类结构的蝶阀,当蝶板从0～90°开启时,阀板的密封面在开启瞬间立即脱离阀座密封面,在从90～0°关闭时,只有在关闭的瞬间,阀板密封面才会接触并压紧阀座密封面.蝶阀关闭所需要的密封比压由常规的阀座弹性产生而改为外加于阀杆的驱动力矩产生,消除了常规蝶阀中弹性阀座弹性材料老化、冷流、弹性失效等因素造成的密封之间的密封比压降低和消失；通过对外加驱动力的改变实现对阀门密封比压的任意调整,从而使该结构阀门的密封性能和使用寿命得到很大的提高。
二、阀体的加工
阀体是承压件，具有直接承受介质压力、温度、腐蚀性和放射性的作用。他们的材料主要根据阀门的使用工况来选择。此外，按照既满足工况条件的要求，又便于制造的原则，在材料选用上也应尽量选用标准推荐的材料，在JB/T5300-2008《工业用阀门材料选用导则》中，推荐了阀体、阀盖等主要零件的基体材料。
该阀体为我厂最近设计制造的三偏心硬密封蝶阀，阀体基体材料为WCB（碳素钢铸件），阀座与阀体为整体式结构，阀座密封面堆焊STL-6硬质合金。
2.1阀体的热处理
碳素钢铸件在铸造后具有较大的铸造残留应力，有时铸钢件的组织粗大，甚至出现过热组织。这些都影响铸钢件的尺寸稳定性、降低钢的力学性能，不利于切削加工的进行。
本蝶阀阀体的铸件，按照图纸的技术要求在铸造后选用退火处理，阀体的退火是将阀体放入箱式电阻炉中，装炉时炉温应低于400℃，加热时，加热到500-600℃时，保温1-2小时再升温，以防阀体内外温差过大，升温速度为100-200℃/小时，加热到880℃-920℃,随炉保温一段时间，保温时间主要根据装炉温度、铸钢件壁厚和装炉量确定，保温时间等于铸钢件壁厚X保温系数，保温系数取25mm保温0.5-1小时，由于该蝶阀阀体最小设计壁厚为20mm,考虑到
法兰及上下轴孔处由于设计强度等原因，壁厚取25mm，又由于考虑到装炉量等原因，保温时间取1.5小时，保温后随炉冷却，冷却速度为100-200℃/小时，当炉冷至150℃时方可以出炉空冷。
2.3阀座密封面的堆焊
阀体与阀座为整体式结构，阀座密封面堆焊硬质合金，虽然减少了材料成本，但增加了阀体的加工难度。堆焊前，对阀座密封面进行粗加工，并要确保精加工后的焊层厚度。密封面的堆焊方法如下：
1.焊丝牌号 stellite 6 (S111)。
2.焊丝直径采用细丝（Ф
3.2毫米或Ф
4.0毫米）。
3.采用氩弧焊方法（TIG）。
4.堆焊厚度不小于4.5毫米。
5.预热温度150-200℃左右。
6.层间温度500℃左右，堆焊层数2，焊后热处理温度700℃，保温
3小时。
7.堆焊层宽度按图纸。
8.堆焊层不允许有气孔、杂物或裂纹。
9.焊层硬度HRC 38-42。
注意事项：阀座堆焊前表面粗糙度在Ra12.5微米以上，应严格清除表面的铁锈、油、水等污物，不得有裂纹、剥落等缺陷，棱角处应倒圆。
2.4车削密封面刀具的选择及刃磨
由于该三偏心硬密封蝶阀的阀座为整体式结构，密封面堆焊司太立6号硬质合金，该合金为鈷基硬质合金，堆焊后其本体硬度达到HRC38-42,因此需使用牌号为YG6X的刀具进行加工，刃磨时需注意以下几点：
1.YG6X刀头焊接后需进行保温处理，以防与刀具本体材料的线膨
胀系数相差过大导致刀头碎裂。
2.刃磨时应严格防止刀头过热退火，降低切削性能。
3.由于密封面回转直径过大，考虑到强度等原因，刀具前角应取
负值。
4.精车刀具接触零件时应是面接触，防止刀具磨损过大，导致密
封面的几何尺寸超差，影响研磨及密封性能。
2.5阀体及密封面的加工工艺
三偏心蝶阀密封副，可理解为由正圆锥偏转一定的角度切割而成，三偏心蝶阀制造工艺的核心，也就是阀座面的加工工艺和蝶板密封圈的加工工艺，以及蝶板与阀体的配镗工艺。
三偏心蝶阀阀体加工图与工艺过程如下：
附图：
2.5 注意事项
1.由图
2.5-1可以看出，为了在加工过程中使密封面锥体中心与机床回转中心重合，过渡盘与斜度胎盘定位止口的定位台阶中心与阀体安装在斜度盘上的定位台阶应存在偏心Eg .
Eg=（C + H + Ea）tanα-e
式中： C……………过渡盘厚度，mm;
H……………阀体进口端距阀杆中心高，mm；
Ea……………阀座密封面中心线与阀杆中心的轴向偏心，mm；
α………………锥体与阀体通道轴线的偏心角，（°）；
e………………阀座密封面中心线与锥体中心交点和阀体通
道中心的偏心距，mm.
2.5-1
2.加工密封面圆锥时刀具的安装时很重要的问题，如果刀
尖未对准中心，车出的圆锥体则呈双曲线。
根据圆锥体成型的原理，通过圆锥体中心的圆锥母线应该是一条直线。如果把一个标准圆锥体离开轴线△h处切开，其
剖面形状是曲线CDE，如下图所示，因此，车刀安装得高于或
低于零件回转中心△h，则车出的母线则变成了双曲线，现证明
如下：
r2=x2+△h2
r2-x2=△h2
x=ytanα=△h2
r2/△h2-y2 /△h2cot2α=1
这就是双曲线方程，也就是说r在y轴方向变化规律是双曲线。
七、结束语
三偏心硬密封蝶阀加工工艺的核心为金属密封面的堆焊技术，以及密封面硬质合金的加工及与阀瓣（蝶板）的配合加工工艺，该篇论文所讨论的加工工艺，经过我厂长时间的试验，已经达到成熟阶段，去年生产的DN2800mm三偏心硬密封蝶阀已经应用于核电、天然气领域，满足高温、高压等苛刻工况的使用要求，并一致得到了客户们较好的评价。该工艺已经能够作为推荐工艺使用于新型三偏心硬密封蝶阀的关键加工工艺。
八、结语
虽然本人在阀门厂积累了一定的阀门设计及加工经验，但是仍存在理论与实践的不足，通过劳动局组织技师学院老师的培训,我学到了很多加工、工艺、编程及其它方面的知识，这些知识将在我以后继续学习的过程中，起到很大的作用。在此次论文中还得到了上海阀门厂有限公司技术开发部刘其斌工程师的指导，在此一并表示衷心的感谢!
参考文献：
a)苏志东尹玉杰张清双《阀门制造工艺》机械工业出版社
b)陆培文《实用阀门设计手册》机械工业出版社
c)闻邦椿《机械设计手册》机械工业出版社
d)ASMEB16.34-2004 法兰、螺纹和焊连接的阀门
e)MSS-SP-68-1997 高压偏心阀座蝶阀
三偏心蝶阀结构分析 中国泵业网三偏心蝶阀以密封可靠，动作灵活，使用寿命长著称。它是结构最先进的一种蝶阀，具有优异的密封性能，可用于高温、高压环境，满足了电站、石油、化工、冶金等行业对管件的苛刻要求，正得到越来越广泛的应用。 1前言 三偏心蝶阀以密封可靠，动作灵活，使用寿命长著称。它是结构最先进的一种蝶阀，具有优异的密封性能，可用于高温、高压环境，满足了电站、石油、化工、冶金等行业对管件的苛刻要求，正得到越来越广泛的应用。本文介绍一种在简化三偏心蝶阀设计的同时，优化三偏心蝶阀的回转中心位置的快速优化设计方法。 2三偏心蝶阀结构 三偏心蝶阀的结构如图1所示，它的3个偏心量分别为a，b，。其中a为轴向偏心，表示蝶板的旋转中心与蝶阀密封截面之间的轴向距离；b为径向偏心，表示蝶板的旋转中心与阀体中心线之间的径向距离；为角偏心，表示阀座旋转中心线与阀体中心线之间的角度。由于存在角偏心，三偏心蝶阀的蝶板密封面形状为椭圆，不同于一般蝶阀的圆形密封面，它将蝶板和阀座之间的密封形式由线密封优化为面密封，使得蝶阀密封性能更优。另外，由于3个偏心的存在，三偏心蝶阀为偏置板式结构，蝶板形状不对称。图1三偏心蝶阀结构示意
3优化设计 传统的三偏心蝶阀回转中心的设计，需要大量的公式计算来确定3个偏心量，设计完成还需要根据三维***建模的干涉分析进行修改，工程量大，耗时长，延长了设计周期和设计成本。现在通过Solidworks 二维作图介绍一种全新的，简单易懂，方便操作，优化效果好具有实用性的设计方法。 3.1方法原理 如图2所示，B点和D点是蝶板关闭时蝶板密封表面上首先进入阀体密封面的两点，只有使B点的运动轨迹在CB线以上，D点的运动轨迹在DA线以下，蝶板绕回转中心旋转时才不会发生干涉。过B 点和D点分别作BE垂直于BC，DF垂直于AD，DF、BE相交于M 点，为了使得蝶板两侧不发生干涉，回转中心就要在区域DME内。其中M点是是极限位置，在这个位置，只是两侧的两个极限点不干涉，而其他位置仍然会发生干涉的，要想完全避免干涉，就要把旋转
三偏心蝶阀技术性能详细说明 1、用途和性能规范 1）用途 a、本产品主要用于气体、排水管路上作启闭装置，作调节流量和截流介质的作用。具有流阻小，启闭速度快等优点。 b、适用范围：石油、石化等相关工业。 2）性能规范 2 设计制造标准：API 609（美标阀门） GB/T 12238（国标阀门） 结构长度标准：API 609、ASME B16.10（美标阀门） GB/T 12221（国标阀门） 法兰端标准： ASME B16.5（DN≤600）、MSS SP-44(DN=550)、ASME B16.47B（DN
≥650）（美标阀门） HG/T20592 系列A、 GB/T 9113或HG/T 20592或JB 79等（国标阀门） 检验试验标准：API 598(美标阀门) GB/T 26480(国标阀门) 3、三偏心蝶阀外型结构图 三偏心蝶阀结构图 4、结构特点 1、硬密封蝶阀采用三偏心硬密封结构，阀座与蝶板几乎无磨损，具有越关越紧的密封功能。 2、密封圈选用不锈钢制作，具有金属硬密封和弹性密封的双重优点，无论在低温和高温的情况下，均具有优良的密封性能，具有耐腐蚀,使用寿命长等特点。 3、蝶板密封面采用堆焊钴基硬质合金，密封面耐磨损，使用寿命长。 4、大规格蝶板采用绗架结构，强度高，过流面积大，流阻小。 5、根据用户需求，硬密封蝶阀可以设计成具有双向密封功能，安装时不受介质流向的限制，也不受空间位置的影响，可在任何方向安装。 6、驱动装置可以多工位（旋转90°或180°）安装，便于用户使用。 5、装运和储存 1、运输前的准备 阀门端部通道和阀门外露表面是关键的部位，应采取下列措施： （a）阀门内部应清除滞留水垢，保持阀门内腔清洁、干燥。 （b）阀门外露机加工面应涂防锈油。 （c）阀门端部应有防止法兰面等机械损伤的措施。 （d）阀门启闭件应处于关闭状态。
企业简介 上海凯工阀门有限公司地处上海嘉定工业园区，公司占地面积439600平方米，是一家专业设计、制造和销售各种阀门的大型股份制企业。 公司拥有专业的阀门设计、制造工程技术人员，拥有各类机加工设备和试验装置。公司已通过挪威船级社DNV ISO9001：2000质量管理体系认证、英国UKAS ISO14001环境管理体系认证和美国石油协会API 6D 标准认证。公司是中国通用机械阀门行业协会的会员单位，中石油、中海油、中石化的战略合作企业，化工装备定点生产企业，是中国城市燃气协会会员单位。公司的产品有闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、球阀及高温炼化、炼油、炼焦、长输管线、油田、电站高压等阀门。产品的公称压力从PN1.0~80MPa ，公称通径DN15~2500mm ；温度从-196℃~600℃。产品采用的标准有GB 、JB 、API 、ANSI 、JIS 、BS 、DIN 等。 三偏心金属密封蝶阀系列是我公司主要产品，大量使用在冶金、轻工、电力、石油化工、煤气水道等领域。 上海凯工以“发掘尖端阀门技术，竭尽全力回报用户”作为企业的经营理念，以给用户提供优质产品和满意服务为己任，不断地进行自身变革，力争成为中国阀门行业的明珠企业。 一、特点及用途： 该阀门采用三偏心金属密封结构，在室温或高温下均具有良好的密封性能，与同规格闸阀或截止阀相比，体积小，重量轻，启闭灵活，使用寿命长，广泛适用于冶金、轻工、电力、石油化工、煤气水道等领域，使用安全可靠，该阀门是现代化企业最理想的选择。 二、标准规范： D343H-16C/25 D373H-16C/25按照下列标准执行 1.设计制造与检验按照JB/T8527-1997规定。 2.法兰连接尺寸按GB911 3.3-88；GB9113.4-88的规定。 3.结构长度按GB12221-89的规定。 4.阀门压力试验按GB/T13927-92的规定。 D343H-150Lb D373H-150Lb 按照下列标准执行 1.设计制造与检验按照API 609规定。 2.法兰连接尺寸按API 609的规定。 3.结构长度按API 609的规定。 4.阀门压力试验按API 598的规定。
蝶阀具备什么特点，缺点及蝶阀密封 蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，同时也可用于低压管道介质的开关控制。蝶阀是指关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。 一、蝶阀的优点 1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。 2、结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。 3、可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。 4、低压下，可以实现良好的密封。 5、调节性能好。 6、全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小。 7、启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。 8、密封面材料一般采用橡胶、塑料、故低压密封性能好。 二、蝶阀的缺点 1、使用压力和工作温度范围小。 2、密封性较差。 三、蝶阀密封结构分析 蝶阀材质有高分子聚合物和金属两类, 聚合物阀座主要适用于温度较低的工况, 金属密封阀座蝶阀虽然能满足较高的温度和压力工况, 但金属阀座的弹性较聚合物阀座低, 密封性能较差〔2〕。蝶阀各种性能的改善与其不断改进密切相关。
为解决普通蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题产生了单偏心蝶阀。单偏心蝶阀的阀杆中心线与密封中心线错开, 形成不对称结构, 以便不通过橡胶衬密封面, 造成了蝶阀的密封面成为一个完整连续的圆弧曲面, 这样对于密封面的加工制造就非常方便,而且蝶板与阀座还可以进行研磨, 这对于蝶阀的密封性能就有了充分的保证。蝶板上下端不再为回转轴心, 分散减轻了蝶板上下端与阀座的过度挤压,能较快离开密封面, 减小了配合面间的摩擦力。但是由于单偏心结构在阀门的整个开关过程中蝶板与阀座的刮擦现象并未消失, 故采用不多。双偏心蝶阀的结构特征是阀杆轴心偏离阀座的密封面中心, 也偏离管路和阀门中心线。双偏心的效果使阀门开启后, 蝶板能迅速脱离阀座, 大幅度地消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压和刮擦等现象, 减轻了开启力矩, 降低了磨损, 提高了阀座寿命。刮擦的大幅度降低, 同时还使得双偏心蝶阀也可以采用金属阀座, 提高了蝶阀的适用温度, 但因为其密封原理属于位置密封构造, 即蝶板与阀座的密封面为线接触, 通过蝶板挤压阀座所造成的弹性变形产生密封效果, 故对关闭位置要求很高(特别是金属阀座) , 承压能力较低, 蝶板或阀体密封面的摩擦现象非常严重。三偏心蝶阀是在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时, 再加上圆锥形密封面中心线相对于阀门中心线偏转一个角度, 形成第三个偏心。阀座密封形线周长是随角度偏心的增加而增加, 当阀座被磨蚀和损伤时, 只需向关闭方向改变关闭阀位就可以重新达到密封效果, 即增加了角度偏心和阀座的弹性压缩量。经蝶板阀座间启闭磨合, 消除阀座的损伤,而采用浮动性的阀座则可以确保关闭阀位变化后蝶板与阀座间的最佳密封形位。第三个偏心可使阀座与蝶板在阀门的整个行程中完全脱离, 蝶板与阀座的接触只是在密封时的一瞬间, 因此极大地减少了阀座与蝶板之间在开关过程中的摩擦, 减少了磨损, 延长了使用寿命。由于其密封是靠阀座与蝶板上密封圈之间的挤压实现的, 密封比压可由阀杆扭矩来施加, 如果阀门结构设计合理, 则可实现极高的密封效果。对第三个偏心的合理设计, 可排除阀门卡死的可能性, 因而提高了操作的可靠性。与一般的蝶阀相比, 三偏心蝶阀通常采用金属硬密封阀座, 解决了耐高温的问题。在蝶板周边镶装着由不锈钢薄板与石墨薄板相互交
毕业设计（论文）三偏心蝶阀偏心的研究 论文作者：刘腾飞 指导教师：刘波 专业：机械制造及自动 化 系（院）：机电系工程 答辩日期：2014年5 月日
目录 1、三偏心碟阀的发展 (4) 1.1、同心蝶阀 (4) 1.2、单偏心蝶阀 (4) 1.3、双偏心蝶阀 (4) 1.4、三偏心蝶阀 (4) 2、三偏心蝶阀结构概述 (5) 3、三偏心各个参数的分析 (6) 3.1、结构分析 (6) 3.2 、三偏心蝶阀的干涉分析 (7) 3.2.1、三偏心蝶阀的运动干涉条件 (7) 3.2.2、运动干涉分析 (8) 3.2.3、蝶板的最佳偏心计算 (11) 3.3 、数据分析 (12) 4、不同偏心结构蝶阀的性能变化 (14) 5、三偏心蝶阀偏心的改进 (14) 5.1目前三偏心蝶阀的偏心缺陷 (14) 5.2改进三偏心蝶阀缺陷的方法 (15) 6、参考文献 (16) 7、致谢 (17) 2
摘要蝶阀是近十几年来发展最快的阀门品种之一。蝶阀的卓越性能与其自身不断地偏心、演变、发展密切相关，被广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。为满足各种工况要求、蝶阀先后经历了从同心向单偏心、双偏心和三偏心的演变。现在的三偏心碟阀适用范围已可以耐压高达 2500 磅级、耐温低至 -196 ℃、高达700 ℃、密封达到 0 泄漏。其中具有代表性的三偏心硬密封蝶阀是在双偏心蝶阀的基础上，使蝶板的中心偏置一定的角度，形成三偏心密封结构。该结构不仅具有双偏心蝶阀摩擦力矩小，开启灵活等优点，同时由于其偏心锥角的作用，在阀门关闭时能够实现自锁，因此，三偏心硬密封蝶阀在现代阀门工业中得到了快速发展。 关键词：三偏心干涉分体式的阀座曲轴 引言现在的三偏心碟阀具有双偏心蝶阀摩擦力矩小，开启灵活等优点，同时由于其偏心锥角的作用，在阀门关闭时能够实现自锁。也就是说，在各种严酷关键的过程控制管线上、不论是开关阀还是调控阀，只要选型得当，都可以放心地使用碟阀。目前的三偏心蝶阀，虽然有许多的优点，如要真正的发挥作用有赖于精密的加工。三偏心碟阀的耐高温、零泄漏特点与三偏心的各个参数的大小是密不可分的。 在三偏心的基础上设计一曲轴结构，密封圈和阀座的密封位置由该曲轴调整，使装配更为方便，同时可使密封圈强制压紧阀座，实现双向密封，且密封性得到加强，三偏心的作用进也得到了加强。这样的结构对现有的三偏心蝶阀进行了卓有成效的改进。
双向高压三偏心硬密封蝶阀的简单介绍 该阀是我厂技术人员经优化设计，含国家专利的高性能金属硬密封蝶阀。采用了“斜置椭圆蝶板径向动平衡密封系统”，可靠地实现了蝶阀密封零泄漏，是真正具有国际领先水平的高科技新产品。 双向高压三偏心硬密封蝶阀的详细信息 该阀是我厂技术人员经优化设计，含国家专利的高性能金属硬密封蝶阀。采用了“斜置椭圆蝶板径向动平衡密封系统”，可靠地实现了蝶阀密封零泄漏，是真正具有国际领先水平的高科技新产品。该产品成批投产后，创造了良好的经济效益和社会效益，并作为以国代进产品，被国内外各企业大量选用，深受广大新老用户的欢迎，是值得您高度信赖的优质产品。该阀的蝶板在启闭过程中，实现了蝶板密封圈与阀座密封面之间的无滑动磨擦?卡挤，密封面上的压力角大于磨擦角，采用了“径向动平衡密封系”设计，是蝶板开启阻力极低。启闭过程中蝶板密封面沿360°圆周各点可以瞬间快速完成，逐点接触和逐点脱离。开启密封即可分离，快速准确实现关闭接触自动相吻合的密封动作。调节型多层次?全金属硬密封蝶阀由于密封面采用多重密封和整体全金属密封，经过高精度机械加工成椭圆形截面密封环，它与阀座金属密封面组成密封副。这种密封结构，在高压工况下不产生塑性变形，在高温或低温工况下，不存在冲压应力、焊接应力、弹性退火或咬坏脆裂现象，彻底解决了传统蝶阀密封结构不合理引起泄漏的弊病、大大提高了阀门密封可靠性。我们设计的整体全金属密封型式在400℃~850℃超高温工况下、在产生强力水刀的工况下，优点就异常突出，不变形，密封面不被割切，同样保持良好的密封。经实验测定调节型硬密封蝶阀开启扭矩为传统结构蝶阀的1/3左右，使用寿命是传统硬密封蝶阀的5~8倍。二.适用范围本阀适用于高、中、低压，高温、低温的管路中作闭路密封装置、节流装置和调节装置。广泛适用于石油、化工、冶金、矿山、电力、能源、交通、农田、水力、环保、建筑、医药、生物等行业。特别适用密封性要求较严格的工况，如煤气管道上，也适用水、蒸气、油品、空气、尘气、硝酸等腐蚀性介质。使用温度-196℃~850℃，工作压力PN0.6--10Mpa或150—160磅级。本阀完全可以取代笨重，价格高的闸阀、截止阀、球阀、节流阀，并作为以国代进产品。
三偏心硬密封的简单介绍 三偏心硬密封蝶阀：为偏心金属密封结构,密封形式为金属对金属密封,可调换金属密封圈对金属密封,不锈钢板与石墨复合板密封圈对金属密封.硬密封蝶阀的驱动形式除了电动之外还有：手动,蜗轮杆传动,气动等。 三偏心硬密封的详细信息 公司坚持传统产品与新产品开发相结合，专业制造蝶阀、球阀、闸阀、过滤器、法兰；按照ANSI、API、DIN、 BS、JIS、GB等标准设计制造，产品选用材料主要有A105、 WCB、LCB、CF8（304）、CF8M（316）、CF3（304L）、 CF3M（316L）、C5、WC1、WC6、WC9等；采用手动、电动、气动、流动等多种驱动方式，公称通径DN15-1800 （NPS1/2-72），压力等级0.6MPa-42MPa （150Lb-2500Lb），产品规格齐全，广泛用于石化、冶金、电力、造纸、市政等行业。 公司始终坚持“以人为本，质量优先，持续改进，顾客满意”的质量方针，积极推行质量管理，先后通过ISO9001、CE、API、TS 等质量体系认证，产品质量可靠，远销东南亚、中东、大洋洲、南美洲、北美洲和欧洲等。 产品说明: 启闭件(蝶板)绕固定轴旋转的阀门 中线蝶阀：蝶板的回转中心（即阀门轴中心）位于阀体的中心线和蝶板的密封截面上的蝶阀 单偏心蝶阀：蝶板的回转中心（即阀门轴中心）位于阀体的中心线上且与蝶板密封截面形成一个尺寸偏置的蝶阀 双偏双蝶阀：蝶板的回转中心（即阀门轴中心）与蝶板密封截面开成一个尺寸偏置，并与阀体中心线形成另一个尺寸偏置的蝶阀 三偏心蝶阀：蝶板的回转中心（即阀门轴中心）与蝶板密封面形成一个尺寸偏置，并与阀体中心线形成另一个尺寸偏置，阀体密封面中心线与阀座中心线（即阀门轴中心线）形成一个角偏置的阀门
三偏心蝶阀 三偏心碟阀自问世以来、为满足日益严酷的工况要求、其本身也经历着自我完善和不断发展的过程。即便最基本的零泄漏、理论上三偏心碟阀都可以做到、但实际上还是有赖于周密的设计、精密的制造。巴蝶阀门株式会社在吸取、总结其他品牌三偏心碟阀的长短处的基础上、推出了自己的独具特色的三偏心碟阀 Tritec 、其特点如下? ,、API 规格 众所周知、 API609 已事实上成为工业重要管线上用阀门的国际规格。而Tritec 则全面严格按照 API609 规格的最新 1997 年版设计、制造。更可贵的是、 Tritec 的基本设计不仅仅局限于 API 一个规格、 BS5155 ANSI B 16.34 、ASME SEC VIII 等各大规格都能对应、这保证了 Tritec 在所有的工业领域都有用武之地。 ,、双重安全构造 Tritec 严格按照 API609 的规格要求、为防止因受流体压力、温度的影响而引起的蝶板变形、阀杆错位、密封面咬合、在蝶板上下侧分别装有两个各自独立的止推环、从而保证了阀门在任何工况下的正常工作; 同时、为防止未知原因所引起的阀杆破损、飞出而造成的突发事故、在阀门下端内外两处设计了各自独立的阀杆飞出防止机构、这也从侧面保证了 Tritec 的压力等级可以做到高达 2500 磅级。 ,、无死区设计 Tritec 在设计过程中、特别考虑了在调控领域中的应用问题、充分利用三偏心蝶阀的密封原理、做到了阀门开关时蝶板不刮擦阀座、阀杆的扭矩通过蝶板直接传递至密封面、也就是说蝶板与阀座间几乎无磨擦现象发生、从而杜绝了打开普通
阀门是所常见的跳跃现象、根除了阀门的低开度范围内因磨擦等各种不安定因素所造成的调控不能现象、即根除了死区(不感带)、这意味着 Tritec 几乎可以从 0 开度开始即进入可调控区域、直至 90 开度、其正常调控比是一般蝶阀的 2 倍以上、调控比最高可高达 100:1 以上。这为 Tritec 作为调控阀使用创造了良好的条件、特别是在大口径时、截止阀的成本极高、另外、截止阀无法实现零泄漏、在需要紧急关断的工况中、必须在截止阀的旁侧加装关断阀、而 Tritec 集调控与关断于一身、其经济效益是极其可观的。 ,、本体阀座构造 三偏心蝶阀的阀座安装构造有两种、大多数是为图方便而安装在蝶板上、但Tritec 则采用了本体阀座构造、将阀座安装在本体上。其优点是与蝶板阀座相比、大大减少了阀座直接接触介质的机会、从而降低了阀座受冲蚀的程度、延长了阀座的使用寿命。 ,、薄层片阀座结构 Tritec 的阀座由不锈钢薄片与石墨薄片层叠而成、这种结构可以有效地防止介质中的微小固形物的影响和热膨胀所可能引起的密封面咬合、即使出现微小的损伤、也不会产生泄漏、而这在对双偏心蝶阀或其它三偏心蝶阀来说是不可想像的。 ,、可更换式密封副 Tritec 的密封副可谓独树一帜、不但本体阀座可以更换、而且由于蝶板密封面与蝶板是独立的、蝶板密封面可也可以更换、也就是说当蝶板密封面受损时、不必再兴师动众地运回制造厂或大举分解阀门、只需调换蝶板密封面即可、这不但大大降低了保养成本、还大大减少了维修工时和检修强度与难度。 ,、均衡固定结构 Tritec 的密封副固定方式采用了螺栓椭圆形分从三偏心蝶阀的密封面形状特点出发、
◆三偏心蝶阀技术设计方案 一、产品介绍 该阀是我公司技术人员经优化设计的高性能金属密封蝶阀。采用了“斜置椭圆蝶板径向动平衡密封系统”，能可靠地实现蝶阀密封零泄漏，是真正具有国际领先水平的高科技新产品。该产品成批投产后创造了良好的经济效益和社会效益，并作为以国代进产品，被国外各企业大量选用，深受广大新老用户的欢迎，是值得您高度信赖的优质产品。 该阀的蝶板在启闭过程中，实现了蝶板密封圈与阀座密封面之间的无滑动摩擦、卡挤，密封面上的压力角大于摩擦角，采用的“径向动平衡密封系统”设计，使蝶板开启阻力极低。启闭过程中蝶板密封面沿 360°圆角各点可以瞬间快速完成，逐点接触和逐点脱离。开启密封即分离，快速准确实现关闭接触自动相吻合的密封动作。 该种阀由于采用多重密封，经过高精度机械加工成椭圆型截面密封环，它与阀座金属密封面组成密封副。这种密封结构，在高压工况下不产生塑性变形，在高温或低温工况下，不存在冲压应力、焊接应力、弹性退火或咬坏脆裂现象，彻底解决了传统蝶阀密封结构不合理引起泄漏的弊病，大大提高了阀门的密封可靠性。 保温蝶阀也称夹套蝶阀，是在普通三偏心金属硬密封蝶阀的基础上在阀体外部焊装了金属夹套，在保温蝶阀的阀体两侧装有夹套接口，可涵入蒸汽或其它过热气体，以防止介质在常温状态下凝固或结晶。保温蝶阀的法兰较普通金属硬密封蝶阀要大一到两个规格，主要用于石油、化工、冶金、制药等各类系统。 二、适用围 本阀适用于高、中、低压，高温、低温的管路中作闭路密封装置、节流装置和调节装置。广泛适用于石油、化工、冶金、矿山、电力、能源、交通、农田、水力、环保、建筑、医药、生物等行业。特别适用密封要求较严格的工况，如煤气管道上，也适用水、蒸气、油品、空气、尘气、硝酸等腐蚀性介质。 使用温度-196℃—600℃，工作压力 PN0.25—10Mpa 或 150—600 磅级。本阀完全可以取代笨重、价高的闸阀、截止阀、球阀、节流阀，并作为以国代进产品。 三、阀门结构特征和工作原理 3.1 三偏心硬密封蝶阀的结构特征
一、中线(同心) 中线的结构特征为阀杆轴心、闸板中心、本体中心在同一位置上。结构简单、制造方便。常见的衬胶即属于此类。缺点是由于闸板与阀座始终处于挤压、刮擦状态、阻距大、磨损快。为克服挤压、刮擦、保证密封性能、阀座基本上采用橡胶或聚四氟乙烯等弹性材质、但也因密封材质在使用上受到温度的限制、这就是为什么传统上人们认为不耐高温的原因。 二、单偏心单偏心的结构特征为阀杆轴心偏离了闸板中心、从而使闸板上下端不再成为回转轴心、分散、减轻了闸板上下端与阀座的过度挤压，解决了同心的闸板与阀座的挤压问题。但由于单偏心构造在阀门的整个开关过程中闸板与阀座的刮擦现象并未消失、在应用范围上和同心大同小异、故采用不多。 三、双偏心双偏心在单偏心的基础上进一步改良，应用也是最广泛的。其结构特征为在阀杆轴心既偏离闸板中心、也偏离本体中心。双偏心的效果使阀门被开启后闸板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了闸板与阀座的不必要的过度挤压、刮擦现象、减轻了开启阻距、降低了磨损、提高了阀座寿命。刮擦的大幅度降低、同时还使得双偏心也可以采用金属阀座、提高了在高温领域的应用。但因为其密封原理属位置密封构造、即闸板与阀座的密封面为线接触、通过闸板挤压阀座所造成的弹性变形产生密封效果、故对关闭位置要求很高（特别是金属阀座）、承压能力低、这就是为什么传统上人们认为不耐高压、泄漏率大的原因。 四、三偏心要耐高温、必须使用硬密封、但泄漏率大；要零泄漏、必须使用软密封、却不耐高温。为克服双偏心这一矛盾、又对进行了第三次偏心。其结构特征为在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时、使闸板密封面的圆锥型轴线偏斜于本体圆柱轴线、也就是说、经过第三次偏心后、闸板的密封断面不再是真圆、而是椭圆、其密封面形状也因此而不对称、一边倾斜于本体中心线、另一边则平行于本体中心线。这第三次偏心的最高优点就是从根本上改变了密封构造、不再是位置密封、而是扭力密封、即不是依靠阀座的弹性变形、而是完全依靠阀座的接触面压来达到密封效果、因此一举解决了金属阀座零泄漏这一难题、并因接触面压与介质压力是成正比的、耐高压高温也迎刃而解。
气动硬密封三偏心蝶阀 使 用 说 明 书
1.产品概述 气动蝶阀具有优良的切断性能和调节性能，其阀板与密封组件采用了金属U型弹性阀座和三偏心阀板结构。阀板形状为椭圆形圆锥体。当阀门打开时，椭圆形圆锥体密封面先脱离U形弹性阀座，然后再旋转，这样可降低摩擦阻力和磨损。当阀门关闭时阀板旋转，在偏心轴的作用下阀板向弹性阀座进行自动调整中心，对阀座压紧，使阀座变形，直到阀座与阀板椭圆形圆锥密封面紧密吻合，从而保证密封要求，减少了阀门开启所需的扭矩，延长了阀门的使用寿命。该两大系列产品具有调节及快速切断、调节等三种功能，是经济实用型自动控制阀，特别适用于石化、电力、冶金、轻工等工业部门使用。 2.主要技术参数 2.1 阀体 型式：扁平偏置铸造或锻造阀体 公称通经：DN50—800mm 公称压力：PN1.6、2.5、4.0MPa 连接型式：无法兰对夹式RF型或法兰连接RF型 材料：WCB CF8 CF8M 填料：石棉浸四氟聚四氟乙烯柔性石墨 2.2 阀内组件 阀芯型式：偏心旋转式 阀板材质：WCB镀硬铬、CF8、CF8M 阀座材料：软密封（R型）： 聚四氟乙烯温度范围：-40—+180℃ 对位聚苯温度范围：-40—+300℃ 硬密封（Y型）: 304或316，温度范围：-40—+425℃ 阀轴材料：17-4PH 316 3.主要技术性能指标 表1
8.主要外形尺寸
4.产品结构及工作原理 气动蝶阀主要由气动活塞执行机构及蝶阀阀体部件两大 部分组成。也可配装手操机构或相关附件等组成。 4.1气动活塞执行机构 4.1.1产品结构 气动活塞执行机构主要由气缸缸体、活塞、端盖、齿轮轴、 密封圈及弹簧等组成。分双作用(H)型和单作用(T)型两种。 4.1.2工作原理 （一）双作用型工作原理（标准转向）俯视 （二）单作用型（弹簧复位）工作原理（标准转向）俯视 标准旋转方向是：顺时针关，逆时针开 ※对于关闭压差较大，需要配装拨叉式较大输出力气缸执行机构时，可配装6500RA 型气动活塞执行机构。 4.4空气配管示意图 4.4.1用于开关型 气缸执行机构 球阀阀体部件 空气过滤减压阀（三联件） 电磁换向阀 气动执行装置 当气源压力从2 口进入迫使活塞 分开朝端盖方向 移动，空气从4 口排出，从而获 得逆时针方向旋。 注：气关式（B 型）：失气时，阀位保持（F L ）；气开式（K 型）：失气时，阀位保持（FL ）。 当气源压力从4口进入迫使活塞合拢，空气从2口排出，从而获得顺时针方向旋转。 当气源压力从2 口进入迫使活塞 分开朝端盖方向 移动，同时压缩弹簧，空气从4 口排出，从而获 得逆时针方向旋。 失气或失电时，弹簧使活塞合拢，空气从2口排出，从而获得顺时针方向旋转。 注：气关式（B 型）：失气时阀位开（F0）；气开式（K 型）：失气时阀位关（FC ）。 手操机构
零泄漏气动（电动）三偏心蝶阀的应用及特点 在传统的观念中蝶阀只能用于常温、低压和密封性要求不高的场合。随着现代工艺技术和材料工业的不断发展，蝶阀的应用范围已远远超出了过去，几乎可以取代大部分的传统调节阀，被广泛地适用于工业的各个领域。特别是三偏心金属密封蝶阀更是引人注目。 由于三偏心蝶阀的关闭和闸阀关闭一样是靠扭矩来完成的，阀门关闭的扭矩越大、阀座的密封性越好。故有人称三偏心蝶阀为90°旋转闸阀。在工厂的大检修中越来越多的三偏心蝶阀替代了闸阀，为此某些三偏心蝶阀的制造厂专门生产了一种长度和闸阀相同的三偏心蝶阀，并将这种三偏心金属密封蝶阀称为三偏心闸阀。 一、蝶阀的分类 蝶阀若按偏心分类即以阀杆和阀板的位置来分，可分为四种。 1、三偏心蝶阀 要耐高温、必须使用硬密封、但泄漏量大；要零泄漏、必须使用软密封、却不耐高温。为克服双偏心蝶阀这一矛盾、又对蝶阀进行了第三次偏心。其结构特征为在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时、使蝶板密封面的圆锥型轴线偏斜于本体圆柱轴线、也就是说、经过第三次偏心后、蝶板的密封断面不再是真圆、而是椭圆、其密封面形状也因此而不对称、一边倾斜于本体中心线、另一边则平行于本体中心线。这第三次偏心的最大特点就是从根本上改变了密封构造、不再是位置密封、而是扭力密封、即不是依靠阀座的弹性变形、而是完全依靠阀座的接触面压来达到密封效果、因此一举解决了金属阀座零泄漏这一难题、并因接触面压与介质压力是成正比的、耐高压高温也迎刃而解。 2、双偏心蝶阀 该种阀阀杆与阀板有两个方向的偏心，阀门的密封面呈正圆台形。双偏心蝶阀又称高性能蝶阀，其温度压力等级有150#和300#两种；工作温度视阀座材料的耐温性而定。其阀座有弹性体阀座和金属阀座两种，弹性体阀座的密封等级可达ANSI-B104的六级或零泄漏，金属阀座常由金属薄板加工而成，密封等级一般为四级。 火灾安全型的双偏心蝶阀的阀座是由弹性体阀座加上金属薄板的阀座复合而成。正常情况下由弹性体阀座密封，可达ANSI-B104的六级密封；火灾时，由于弹性体阀座烧毁，靠金属阀座密封，此时阀门的密封降到ANSI-B104的四级。 3、单偏心蝶阀 该种阀阀杆与阀板有一个方向的偏心。单偏心蝶阀的阀座大多为非金属材料制造的弹性体阀座，温度压力等级为150#及以下；适用温度一般不超过120°C；阀门的密封性能比中心对置蝶阀差一些；启闭所需的扭矩较中心对置蝶阀小。单偏心蝶阀一般为较大口径的蝶阀，阀杆大都采用两节结构。 4、中心对置蝶阀 该种阀阀板以阀杆为中心对称布置。其阀座为弹性阀座，温度压力等级大多为150#；适用温度受阀座弹性体材料耐温性能的影响，一般不过120°C。阀门的密封性能较好，能达到ANSI-B104六级或零泄漏；启闭所需的扭矩较大。这种阀门的结构一般是单根阀杆，通常口径小于500mm，弹性阀座将阀体盖住，介质不与阀体直接接触，有较好的防腐性能。 二、不同偏心结构蝶阀的性能变化 阀板偏心数增加、阀板的厚度也加厚，则流体流经三偏心蝶阀的阻力增加；随着蝶阀偏心数目的增加，阀门的性能也有很大的变化。从四种不同结构蝶阀的比较可看出：三偏心蝶阀可以产生较大的压力降，可当作调节阀使用；流体流经阀门时的压力降随偏心数目的增加而增加；但与其它一些非蝶阀相比，三偏心蝶阀的压力降还是比较小的。随着蝶阀偏心数目的变化，阀座密封性能也随之改变，三偏心蝶阀有极佳的阀座密封性能。偏心数目增大，阀门启闭时所需的扭矩减小，所以三偏心蝶阀启闭所需的扭矩比其它型式的蝶阀要小得多。偏
特大型空分三偏心金属硬密封蝶阀应用 1引言 冶金、化工及煤化工等行业的快速发展，在要求空分设备向更大型化方向发展的同时，也对配套设备的技术发展提出了新的要求。随着国内空分设备规模不断大型化，对配套的调节阀也不断提出新的技术要求：阀门口径从中小口径向大口径发展；同时，由于大型空分设备内压缩流程的发展，低温阀门及氧管道用阀门由低压向中高压发展，对密封性能的要求也在逐渐提高。目前，大型空分设备关键位置的阀门大都依赖进口，进口阀门价格偏高，是国产大型空分设备参与国际市场竞争的制约条件之一。可见，国内企业开发研制出适合空分设备新工艺流程的阀门已迫在眉睫。杭州杭氧工装泵阀有限公司（以下简称：杭氧工装）作为国内低温阀门的专业生产厂家，根据自身的生产设备制造能力和原有产品的基础，研制了大型空分设备的部分配套阀门，为大型空分设备配套阀门国产化打下了基础。 2三偏心金属硬密封蝶阀 三偏心蝶阀是蝶阀史上一次较大的技术革新，以其独特的结构和优越的性能被广泛应用在石油化工等工艺设备中。目前，三偏心蝶阀在国内大型空分设备上的使用还是处于起步阶段，并且大都依赖进口。杭氧工装经过几年的努力，开发了三偏心硬密封蝶阀，其主要技术参数：口径DN100～DN600mm、压力PN6～PN63MPa、温度-196℃～200℃。 2.1三偏心蝶阀的结构及原理 蝶阀的三偏心结构密封副形式为圆锥斜切锥面形。其蝶板为圆锥斜切而得，结构设计原理如图1所示。圆锥半锥角为β，3个偏心分别为：蝶板回心面偏心a、蝶板回转中心相对于流道中心的径向偏心e以及圆锥轴线相对于流道中心线的角度偏心γ。通常蝶阀为单偏心或双偏心结构，单偏心结构是设计时将对称轴中的阀门轴中心线偏离密封面中心线；双偏心结构是设计时将单偏心结构中的阀门轴中心线再偏离阀体中心线。三偏心是在双偏心的基础上增加了第三个偏心———斜锥。这一独特的偏心组合不仅利用了原有的凸轮效应，而且由于蝶板密封面转动时其运动轨迹的切线与阀座密封面形成一定的角度，使得蝶阀启闭时蝶板密封面相对阀座密封面渐出脱离和渐入压紧，从而完全消除了90°的密封效果；阀门的接触角大于锁定锥度范围，从几何形状上排除了卡死的可能性，从而确保阀门开关所需扭矩在阀门使用年限内不会产生很大的变化。 图1三偏心蝶阀蝶板结构设计原理图 2.2空分设备配套用三偏心硬密封蝶阀特点 通用的三偏心蝶阀已在国内大量生产，但三偏心蝶阀现有技术中，三偏心硬密封蝶阀所使用的密封圈大多采用多层软硬叠片结构形式，它存在以下缺点：①当阀门在打开状态时，介质对其密封面形成正面冲刷，金属片夹层中的软密封带受冲刷后，容易损坏并直接影响密封性能；②频繁启闭会导致软密封部分先损坏，密封失效，使用寿命不长；③超低温下软密封容易变形，夹层之间线胀系数不一，使密封容易失效。所以，多层软硬叠片式密封圈中的软夹层不能用于超低温（-196℃）和压力（压差）较高场合，不能适应频繁启闭的切换场合。 空分设备配套用三偏心蝶阀利用三偏心原理设计，采用金属硬密封结构，阀座采用堆焊司太莱合金，密封圈采用整体双相不锈钢材料。在结构上，阀杆与阀体之间还设置有导向衬套，阀杆的下部设置有无油润滑平面轴承，用来减少转动时的摩擦力。在阀杆底部还设有防吹出装置。 2.3三偏心蝶阀在空分设备上的使用 2.3.1分子筛纯化系统切换阀 国外公司设计制造的空分设备，其分子筛纯化系统切换阀采用的大都为三偏心硬密封蝶阀或是分子筛纯化系统专用三杆阀，两种类型的阀门都具有耐磨损、抗腐蚀、使用寿命长和密封效果好的优点，大大提高了分子筛纯化系统切换系统的使用寿命与可靠性。而在国产空分设备上，目前采用的切换阀是在1980年初引进林德技术的基础上设计的软密封蝶阀，已经有近30年的历史。这种软密封蝶阀优点为自密封性强、流向不限等，在一定程度上受到用户认可。但这种软密
1阀体：一片式铸造阀体，无焊接阀体结构，最大限度壳体降低泄露的可能。 2三偏心密封设计：宽斜角阀座设计：减少了阀座和蝶板的密封面接触瞬间的冲击磨损及阀用在常闭情况下的阀座和蝶板的金属粘结，第三个偏心角为25度，“自松动锥角”，不会产生咬死、粘连和刮伤；阀门开启和关闭更加顺畅和安全；无摩擦密封，防止阀板卡死，真正做到了扭矩密封和更长使用寿命。阀板：全包覆阀杆的阀板结构，使阀杆和介质的接触减少到最小。同时，流线形的阀板避免了由阀杆外露设计结构引起的紊流，增强了阀板在介质中的导流效果，调节型阀门的流动性能更好，利于稳定调节。在阀体设计中，阀板只是弹性密封圈的支持件，阀板和阀座无任何接触，不参与密封。阀板上的密封圈是由凸轮效应压向阀座，密封圈在90度的运行过程中无摩擦，只是在最终关位和阀座接触，加载扭矩使密封圈径向压缩，和阀座形成密封。扭矩越大，密封越好。 3层压式弹性金属密封圈：密封环与阀板之间采用宽面密封垫片，密封环压盖为整体式阀板压板，不建议环状压板，避免普通厂家选用缠绕垫片结构存在间隙，凝结或结晶介质进入后，导致密封环卡死，密封性能降低甚至导致密封失效的问题发生。密封圈保证在温度范围-196度到538度）内可以安全可靠、零泄漏的双向金属密封： 4气泡级阀座密封：不锈钢基体加STL硬质合金堆焊阀座；增强在磨蚀和高速介质工况下阀座和蝶板的抗冲蚀性能，延长密封使用寿命；保证低维护的前提下实现气泡金属密封（理论密封等级优于ANSI FCI-70-2 ClassⅥ）； 5加长的阀轴支撑系统：最大程度地减少蝶板偏斜同时确保双向气泡级的金属密封，延长阀轴蝶板的使用寿命； 6自对中的蝶板设计：阀轴蝶板间的键连接取代了销钉连接，使连接更加坚固可靠，增加了蝶板的自动对中精度，防止温度骤然升高等极端情况阀轴蝶板间的配合缺陷甚至金属粘结；7加粗的一体式阀轴设计：粗壮的设计增加了阀轴的强度，使阀杆能承受更大的扭矩；一体式设计，同分体式设计相比，在牺牲了一点流通能力的前提下，大大减少阀轴的偏斜，以确保双向气泡级金属密封的实现； 8轴套的保护性密封环设计：轴套加长，并采用轴套密封保护挡圈，确保没有固体颗粒进入轴套和阀轴之间，减少或避免介质进入轴承内堆积，造成的阀杆抱死问题产生。延长了轴套阀轴的使用寿命；填料设计结构的密封满足外泄漏量小于50ppm。通过TA-Luft。 9防冲出阀杆设计：满足API609要求，保证现场操作人员的安全；防火设计：满足API607 Ed.4防火认证要求。内径中部含塑料弹性体：确保高温环境下防火密封安全要求，属于本质火灾安全型阀门。 10执行机构的选择按照阀门在设计压力下的扭矩值进行选取，保证输出扭矩的安全系数大于1.5倍，确保阀门正确、快速严密开关。 11阀门设计的超压范围大于其最大工作压力的150%。
三偏心蝶阀 三偏心蝶阀自问世以来，为满足日益严酷的工况要求、其本身也经历着自我完善和不断发展的过程。即便最基本的零泄漏、理论上三偏心蝶阀都可以做到、但实际上还是有赖于周密的设计和合理的工艺保证。 三偏心密封原理 三偏心密封又称斜锥面密封，它是在双偏心的基础上将中心线斜置，形成一个偏心角，密封面由斜置的圆锥体形成，密封副是一对相应的几何形状来配合而实现密封的。蝶板在开关的转动过程中，两密封面之间无任何摩擦现象存在，阀门关闭后，由外加于阀轴上的扭矩力使两密封面之间产生一个合适的密封比压而保证了阀门的严密关闭。 三偏心蝶阀性能特点 密封性能好：三偏心蝶阀的密封是通过阀门密封面间挤压来实现的，关 闭扭矩越大，密封级越高，可实现“零泄漏”。 零摩擦：减少了阀门在开关过程中的摩擦现象，使阀门的使用寿命大大增加。 流量大：由于三偏心结构的优越性，使阀门的流通直径增大，阀门有较高 流量。行程短：蝶阀在启闭时，阀轴只需作? 70间的旋转，缩短了阀门的启 -90 闭时间，可实现快速关闭。 使用范围广：三偏心金属密封蝶阀有宽广的温度和压力适应范围，温度 可从C ~ 10PN PN（ANSI CL 150~CL900）。 C? 196，压力从160 ~ ? -650 使用寿命长：三偏心金属密封蝶阀是金属对金属密封的阀门，耐磨性能 好，长时间工作不变形，另外，在开启瞬间，阀座与密封圈即脱离，无摩擦，故该阀门有极长的使用寿命。 调节性能：三偏心金属密封蝶阀具有调节功能，常作为调节阀使用。 执行标准：设计制造ASME B16.34 JB/T 8527 API609 法兰连接ASME B16.5 GB/T 9115 结构长度ASME B16.10 ISO5752 GB/T12221 阀门检测API598 BS6364 JB/T 9092 GB/T13927 主要材料：阀体碳钢铬钼钢铬钼钒钢耐热不锈钢 蝶板碳钢铬钼钢铬钼钒钢耐热不锈钢 阀轴铬钼钢铬钼钒钢耐热不锈钢 密封面硬质合金堆焊 轴套铜基、不锈钢基自润滑轴承
第十七章特阀 第十七章特阀 1 概述 随着炼油化工装置运行的长周期化、加工原料的劣质化及催化剂的硬质化，对高温大口径阀、火炬放空阀等特殊阀门的要求越来越高：耐高温、耐磨、高可靠性，控制系统灵敏高、精确度高、线性度好等。特殊阀门的失效将造成装置停车或者其它安全事故，因此保证特阀的长周期、稳定、安全、优质运行极其重要。 特阀一般包括气动蝶阀、气动连锁切断阀、滑阀、阻尼单向阀、烟机入口蝶阀、烟机旁路阀，放火炬阀等。 1.1结构原理及零部件 1.1.1烟机入口调节蝶阀 烟机入口调节蝶阀是不锈钢阀体、三偏心阀板、阀板弹性密封圈、STELLITE硬质合金堆焊阀座圈，双泵互联电液控制执行机构，可实现角度精确控制、并在0.8秒内迅速关闭阀门。下图为控制机构外形图和弹性圈金属硬密封结构图。 图1 阀体总图
速关弹簧液压活塞 图3阀板与阀体密封点结构 3 阀板密封圈； 8 缠绕垫片； 9 定位螺栓； 9a 垫片； 5 阀座密封圈
图4 电液执行控制箱外形图1.1.1.1控制执行机构参数及液压控制流程图 执行机构参数如下表：
图5 蝶阀液压控制流程图 543 电动油泵 379 单向阀 358 过滤器及压差报警 395 压力控制阀 523压差开关(可设定) 519 压力开关(可调) 33 储能器 526 双向流量调节孔板 518电液伺服阀 399 电磁阀 424 电磁换向阀 460手操液压切换阀 537 液压导向阀 5 手摇液压泵站 41 阀位传感器及限位开关954 控制、信号、显示及报警模块 1 速关弹簧液压执行机构 560 油位开关 1.1.1.2控制面板指示及操作 控制操作面板如下图所示。 现场控制操作面板的面板上设有LED (分别指示状态和报警)，和两个显示窗 (显示位置设定值和阀位或组态变量)。所有控制系统上内容可通过防爆机柜柜门上的窗口和面板观察而不需要打开机柜。 就地-关机-遥控（LOCAL -OFF- REMOTE）选择器，可切换成就地控制、CCR操作或停止状态。当 选择器在REM (遥控位) 时，执行机构由控制室送出的4-20 mA 位置给定信号控制。当选择器在 LOC
三偏心蝶阀的发展 三偏心蝶阀自问世以来、为满足日益严酷的工况要求、其本身也经历着自我完善和不断发展的过程。即便最基本的零泄漏、理论上三偏心蝶阀都可以做到、但实际上还是有赖于周密的设计、精密的制造。巴蝶阀门株式会社在吸取、总结其他品牌三偏心蝶阀的长短处的基础上、推出了自己的独具特色的三偏心蝶阀tritec 三偏心蝶阀特点 1、api规格 众所周知、api609已事实上成为工业重要管线上用阀门的国际规格。而tritec则全面严格按照api609规格的最新1997年版设计、制造。更可贵的是、tritec的基本设计不仅仅局限于api一个规格、 bs5155ansib16.34、asmesecviii等各大规格都能对应、这保证了tritec在所有的工业领域都有用武之地。 2、双重安全构造 tritec严格按照api609的规格要求、为防止因受流体压力、温度的影响而引起的蝶板变形、阀杆错位、密封面咬合、在蝶板上下侧分别装有两个各自独立的止推环、从而保证了阀门在任何工况下的正常工作；同时、为防止未知原因所引起的阀杆破损、飞出而造成的突发事故、在阀门下端内外两处设计了各自独立的阀杆飞出防止机构、这也从侧面保证了tritec的压力等级可以做到高达2500磅级。 3、无死区设计 tritec在设计过程中、特别考虑了在调控领域中的应用问题、充分利用三偏心蝶阀的密封原理、做到了阀门开关时蝶板不刮擦阀座、阀杆的扭矩通过蝶板直接传递至密封面、也就是说蝶板与阀座间几乎无磨擦现象发生、从而杜绝了打开普通阀门是所常见的跳跃现象、根除了阀门的低开度范围内因磨擦等各种不安定因素所造成的调控不能现象、即根除了死区（不感带）、这意味着tritec几乎可以从0开度开始即进入可调控区域、直至90开度、其正常调控比是一般蝶阀的2倍以上、调控比最高可高达100:1以上。这为tritec 作为调控阀使用创造了良好的条件、特别是在大口径时、截止阀的成本极高、另外、截止阀无法实现零泄漏、在需要紧急关断的工况中、必须在截止阀的旁侧加装关断阀、而tritec集调控与关断于一身、其经济效益是极其可观的 4、本体阀座构造 三偏心蝶阀的阀座安装构造有两种、大多数是为图方便而安装在蝶板上、但tritec则采用了本体阀座构造、将阀座安装在本体上。其优点是与蝶板阀座相比、大大减少了阀座直接接触介质的机会、从而降低了阀座受冲蚀的程度、延长了阀座的使用寿命。 5、薄层片阀座结构 tritec的阀座由不锈钢薄片与石墨薄片层叠而成、这种结构可以有效地防止介质中的微小固形物的影响和热膨胀所可能引起的密封面咬合、即使出现微小的损伤、也不会产生泄漏、而这在对双偏心蝶阀或其它三偏心蝶阀来说是不可想像的。 6、可更换式密封副 tritec的密封副可谓独树一帜、不但本体阀座可以更换、而且由于蝶板密封面与蝶板是独立的、蝶板密封面可也可以更换、也就是说当蝶板密封面受损时、不必再兴师动众地运回制造厂或大举分解阀门、只需调换蝶板密封面即可、这不但大大降低了保养成本、还大大减少了维修工时和检修强度与难度。 7、均衡固定结构 从三偏心蝶阀的密封面形状特点出发、tritec的密封副固定方式采用了螺栓椭圆形分布固定、不但定位精确、而且还使每个螺栓都均衡受力、杜绝了因应力分布不均而产生的密封副松动、泄漏。 8、本质耐火构造 很多阀门都声称具有耐火构造、但其中极大部分阀门为了减少泄漏量而采用了软硬双重阀座构造、其实这很危险。因为火灾时软密封阀座的不完全燃烧会使金属支持阀座产生应力、温差变形、从而导致耐火机能