三偏心阀门结构设计

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，就要把旋转中心沿着刚才说的角平分线向上侧移动（由于无论偏向DF还是BE 都会使得一侧的干涉危险加大，所以在角平分线上是最佳选择）。

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。

2、搬运搬运阀门时应适当加以注意，阀门决不能抛扔或跌落，特别是手轮和阀杆不应作大型阀门的起吊或悬挂点。

四年级下美术教案-可爱的蛋壳玩具_冀教版第五课：可爱的蛋壳玩具教材分析：无论在城市还是农村，每天都会有大量的蛋壳被当做垃圾扔掉。

你是否留意和观察过这些普普通通的蛋壳呢？它们不仅有光润的外形，不同的蛋还有着不同的色彩和纹路。

利用蛋壳进行加工制作出来的工艺品，很富有特色。

像彩蛋、蛋雕等表现形式更是巧夺天工，成为装饰生活、馈赠亲友的佳品。

本课以“蛋壳玩具”为设计制作的命题，用我们身边最为常见的蛋壳设计制作成小玩具、小案头摆设等工艺品，孩子们会觉得亲切、好玩。

在设计制作的过程中，通过观察、思考、设计、制作等环节，不仅可以使学生体会到设计活动与生活的密切关系，而且在课堂上可以创设宽松的学习环境，提供丰富、多变的课程材料，从而使孩子们主动地介入，充分体现出师生互动、生生互动的教学艺术特色。

教学目标：1. 学习制作蛋壳玩具的方法，引导学生设计制作出富有特色的蛋壳玩具。

2. 培养学生利用废旧材料进行设计的理念与技术意识。

提高学生的想象能力，培养学生创造性思维。

3. 通过蛋壳玩具的制作，培养学生热爱生活，敢于创造的思想品质和认真耐心的良好做事习惯。

教学重点：利用蛋壳进行设计制作教学难点：巧妙地利用“蛋形”创作出生动富有个性的作品。

教学过程：一、课前准备：教师和学生一起查找资料,搜集与圆形相关的艺术品和图形以及相关的动物、人物等图案资料，丰富课程资源。

学生：准备加工好的空蛋壳。

这些蛋壳玩具表现的是什么内容？除了做成独特的蛋壳玩具（蛋壳插花、彩蛋纹样、蛋壳小花篮、蛋壳不倒翁、蛋壳与骑士、蛋壳与卡通艺术形象等）有趣的人物、动物形象外，还可以制作成哪些形象？（调动学生的想象力，打开创作的思路。

）2、师：在黑板上画一个“蛋形”，让学生以比赛的形式进行联想，看看谁的想法多，最巧妙。

（让学生把人物、动物及其他更多的事物和圆形联系起来，降低学生创作的难度。

）3、学生创作：●让学生说说自己想做一个什么样的玩具？请小组的其他同学帮忙出谋划策。

三偏心蝶阀的设计三偏心蝶阀的设计主要由四部分构成：整体框架结构的设计、各零部件材料的选取、密封副结构的设计以及零部件强度、刚度的计算及校核。

三偏心蝶阀整体框架设计三偏心蝶阀设计可参考许多国内外的产品标准，如《法兰和对夹连接弹性密封蝶阀》（GB/T 12238—2008）、《直GB/T 37621—2019）、《城镇供热用双向金GB/T 37828—2019）、《空气分离设备JB/T 7550—2007）、《金属密封蝶阀》（JB/）、《烟道蝶阀》（JB/T 8692—2013）、《汽轮机用快速关闭蝶阀》（JB/T 11490—2013）、《高炉系统用快递速切断蝶阀》（JB/T 12007—2014）、《液JB/T 12623—2016）、《船用超低温不CB/T 4418—2016）、《电站蝶阀选用导则》、《气动三偏心蝶阀通用技术条件》（HG/）、《普通用途的金属蝶阀》（ISO 10631—）、《双法兰式对夹式和凸耳式蝶阀》（API 609—阀》（MSS SP-67—2017）、《偏心结构的MSS SP-68—2017）和《工业阀门金属蝶阀》）。

查看上述标准可以知道对蝶阀的整体要求及行业专用产品的特殊要求，如设计阀门流通能力时要参考API 609、标准附录A（见图5）等考虑蝶板与管道的间隙，不能为了扩大阀门通道而影响阀门的正常启闭；也不能低于标准规定的最小流道尺寸，以免影响阀门的流通能力。

流通能力的设计要在保证流阻较小的前提下使流量最软件进行建模分析，优化蝶板结构，根据每个开度下的流量绘制开度流量特性曲线。

结合模拟结果进行流量站检测，确定最优方案。

设计大口径三偏心蝶阀时，要考虑安装方向及安装位置（是水平安装还是垂直安装将对计算操作扭矩有影响，见后述），自重较大的要设计支座或吊索。

填料的设计要考虑压力和温度。

另外，关于阀体的结构尺寸及法兰连接标准都可以按照用户要求的标准执行，在此不再赘述。

图5蝶板与管道的间隙2.2 三偏心蝶阀零部件材料的选取三偏心蝶阀零部件材料的选取主要考虑介质的腐蚀性和材料的耐温性，可参考标准具体如下。

三偏心蝶阀说明书一、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GB9113.3-88；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。

三、主要性能规范：公称压力PN GB1048ANSI 150LBMPa1.0 1.62.5 2.2 强度密封试验压力PS 1.5 2.43.8 3.0 高压密封试验压力PS 1.11.762.82.2低压气密封试验压力PS0.6材质 WCB 适用温度℃ -29~425 适用介质水、蒸气、油品四、主要零件材料 零件名称 阀体、蝶板、支架压板 阀杆 密封圈 D343H-16C/25 D373H-16C/25WCB252Cr131Cr18Ni9/XB450D343H-150LbWCB 25 2Cr13 1Cr18Ni9/XB450 D373H-150Lb五、三偏心金属密封蝶阀的密封原理：图1为本公司生产的典型三偏心金属密封蝶阀密封副结构简图。

(1)结构特征。

蝶板回转中心(即阀门轴中心)与蝶板密封面形成一个尺寸A偏置，并与阀体中心线形成一个B偏置；阀体密封面中心线与阀座中心线(即阀体中心线)形成一个角度为β的角位置。

(2)密封原理。

角度可调式三偏心蝶阀结构设计及优化分析3. 惠州力量知识产权代理有限公司摘要：蝶阀是管道中的重要元件，在石油输送控制系统中有非常重要的作用。

本项目研发的“面向石油化工企业的角度可调式三偏心蝶阀”，通过对结构进行改进、优化、工装设计等方面进行研究，将促进惠州市石化工行业工装技术的发展。

对角度进行调整，使阀体锥形密封面与密封座密封面保持紧密配合，延长使用寿命，同时能保证阀体的角度、偏心距离很好地满足工的艺需要，通过优化三偏心蝶阀阀体的加工工序，提升了阀体的加工精度，从而提高产品的质量，提高生产效率，满足了市场的需求。

关键词：角度可调式；三偏心蝶阀；结构设计；优化分析0引言蝶阀是一种简单结构的调节阀，通常用于低压管道介质的开关控制的蝶阀，是指关闭件为圆盘，围绕阀轴旋转来实现开关的一种阀。

随着技术，对蝶阀的要求也提升，传统的中线蝶阀的阀板始终和阀座处于挤压、刮擦状态、阻距在、磨损快，为解决挤压问题，对原有结构进行优化，设计了单偏心蝶阀，从而使它的阀杆轴心偏离了蝶板中心，回转轴心从而使不再是蝶板上下端，解决了过度挤压。

1 三偏心蝶阀的结构蝶阀要满足耐高温的要求，就要使用硬密封材料，但是泄漏量较大；如果要达到零泄漏、就用使用软密封材料，而软材料是不耐高温的。

为了能解决这一问题，在之前双偏心的基础上，又进行了第三次偏心。

经过第三次偏心后，密封断面由真圆变成椭圆，密封面形状也变得不对称，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，形成扭力密封，不再是位置密封，不再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，从而达到金属阀座零泄。

由于接触面压力与介质压力是成正比关系，耐高压高温也解决了。

[3]2 三偏心蝶阀的设计分析三偏心蝶阀的阀体在三个方向都存在偏心量，导致其阀体密封面的加工困难重重，为降低加工难度，保证密封面的契合度，在加工时采用特殊的工装辅助完成。

三偏心阀门的结构形式1. 引言三偏心阀门（Triple Offset Valve）是一种现代化、高性能的阀门，具有独特的结构和工作原理。

它在流体控制领域得到广泛应用，特别适用于高温、高压和腐蚀性介质的控制。

本文将详细介绍三偏心阀门的结构形式及其特点。

2. 三偏心阀门的基本结构三偏心阀门由以下几个主要部分组成：2.1 阀体阀体是三偏心阀门的主要承压部件，通常由铸钢或不锈钢制成。

为了保证强度和密封性能，阀体通常采用双向密封结构，并通过加工工艺来提高表面光洁度。

2.2 阀座阀座是与阀体配合的密封部件，通常由金属或聚四氟乙烯等材料制成。

为了提高密封性能，阀座采用三维偏心结构，使得关闭过程中接触面积逐渐增大，从而实现零泄漏。

2.3 阀瓣阀瓣是控制介质流动的关键部件，它通常由不锈钢或镍基合金制成。

阀瓣采用三维偏心结构，使得在关闭过程中与阀座接触的面积最小，从而减少摩擦力和磨损。

2.4 阀杆阀杆是连接手动或自动操作装置和阀瓣的部件，通常由不锈钢制成。

为了提高密封性能和耐腐蚀性能，阀杆表面经过特殊处理，如硬质合金涂层或镍基合金包覆。

2.5 密封结构三偏心阀门采用多层密封结构，包括金属密封、聚四氟乙烯密封和波纹管密封等。

这些密封结构能够在高温、高压和腐蚀性介质下实现可靠的密封效果。

3. 三偏心阀门的工作原理三偏心阀门通过旋转阀瓣来控制介质流量，并通过其特殊的结构实现零泄漏。

其工作原理如下：1.开启过程：当手动或自动操作装置将阀瓣旋转至开启位置时，介质通过阀体进入阀座与阀瓣之间的间隙。

在介质的作用下，阀瓣受到上游压力的推力，并沿着阀座轴向向上移动，同时旋转。

2.流量调节：随着阀瓣的旋转和上升，介质开始从阀体和阀座之间的间隙中流过，并通过三偏心结构的设计，使得介质流经时发生偏心和偏心扭曲。

这种结构使得介质流动更加顺畅，减少了流体对阀瓣和阀座的冲击。

3.关闭过程：当手动或自动操作装置将阀瓣旋转至关闭位置时，介质停止流过并被完全切断。

由于存在火花点燃风险，对液态氧和气态氧的处理具有一定的挑战性。

行业需要的解决方案不仅要具备高性能、高可靠性和耐用性，同时还要达到严格的清洁度要求。

VANESSA 三偏心阀门解决方案适用于在富氧工况中安全可靠地进行隔断和工艺调节在空分装置 (ASU) 的内部及周围，液态氧 (LOX) 是低温蒸馏过程的直接产物，该过程在转化为气态氧 (GOX) 之前进行。

以上过程在热交换器中发生，随后气态氧被运输并用于高炉、化学反应器和许多其它工业应用中。

通常情况下，这些应用面临着影响工厂生产力、安全性、可靠性的问题：使用一个不合格的阀门可能会导致一场重大事故的发生。

可靠的氧气工况阀门必须选择合适的材料，还要满足严格的清洁度要求，才能在液态氧 (LOX) 的低温环境和气态氧 (GOX) 的高压环境中实现出色的隔断和调节性能。

在传统阀门设计中，升降式阀杆和阀体腔可能会有外部颗粒进入，并存在氧相变的风险，可能引起燃烧。

传统的球阀和高性能蝶阀设计尽管已经在液态氧中得到了应用，但在密封过程中仍会存在机械摩擦，这是另一个可能的引燃原因。

球阀也在气态氧 (GOX) 中作为传统阀门广泛应用，但会产生较高的总体安装费用（由于占用空间大、重量重和所需的大扭矩驱动）及高昂的维护成本。

液体储罐空气压缩装置吸附装置热交换器蒸馏塔图 1空分装置产品信息三偏心设计Vanessa 30,000 系列阀门与截止阀具有相同的锥对锥原理，但其密封通过角行程旋转完成。

三偏心阀的密封系统由外形相同（具有倾斜的锥形截面）的固定阀座和旋转密封面组成。

当这两个锥面重叠时，因达到关闭位置而实现密封。

这种"角行程截止阀"的概念是通过使用三个可完全消除摩擦的"偏心"来实现的。

在所有基础、低温和高温配置中将三偏心设计和柔性金属密封环巧妙组合，产品通过优化的阀座角度和旋转特性，从而确保了卓越的密封性。

密封环Vanessa 30,000 系列密封环的弹性和径向压缩使接触压力均匀地分布在阀座表面 - 确保零泄漏*性能。

三偏心蝶阀的设计一、三偏心蝶阀的结构二、三偏心蝶阀的工作原理三、三偏心蝶阀的设计要点1.阀体和阀盖的设计：阀体和阀盖通常由铸铁，碳钢或不锈钢等材料制成。

为了提高阀门的强度和密封性能，阀体和阀盖通常采用球墨铸铁、合金钢等高强度材料。

同时，通过合理的设计和加工工艺，确保阀体和阀盖的几何尺寸和表面粗糙度满足要求。

2.阀杆和阀板的设计：阀杆和阀板通常由不锈钢等材料制成。

阀杆应具有足够的强度和刚度，以承受流体的压力和力矩，并保证阀板的正常开启和关闭。

阀板的设计需要考虑流体的流通能力和阀门的密封性能。

3.密封结构的设计：三偏心蝶阀采用多层金属密封结构，通常由两个金属垫片和一个弹簧组成。

金属垫片可以承受流体的高压和高温，保证阀门的密封性能。

弹簧可以保持金属垫片的紧密接触，以实现更好的密封效果。

4.驱动装置的设计：三偏心蝶阀通常使用手动、电动或气动驱动装置。

对于大口径和高压力的阀门，通常采用电动或气动驱动装置实现自动控制。

驱动装置的设计需要考虑阀门的动作速度和力矩，并保证驱动装置的可靠性和灵敏性。

5.阀门的安装和维护：在设计三偏心蝶阀时，需要考虑阀门的安装和维护便利性。

阀门通常需要安装在管道中，因此需要设计合适的连接口和支撑结构。

同时，阀门的维护也需要考虑方便性，例如可以方便拆卸和更换阀杆、阀板和密封件等。

四、三偏心蝶阀的应用领域总结起来，三偏心蝶阀的设计要点包括阀体和阀盖的设计、阀杆和阀板的设计、密封结构的设计、驱动装置的设计以及阀门的安装和维护等。

通过合理的设计和制造工艺，可以实现三偏心蝶阀的高性能和可靠性，满足不同领域的流体控制需求。