双偏心蝶阀的介绍

双偏心蝶阀主要用在 公称通径较大、工作压力和启闭压差较低、温度较 高(200～350 ℃) 的炼铁高炉的预热系统和干法除 尘系统, 做助燃空气切断阀、助燃煤气切断阀、热 交换器系统的煤气出入口切断阀、热交换器系统的 烟气出入口切断阀和干法除尘系统的煤气切断阀等。

双偏心蝶阀是由普通蝶阀为适应不同的工况 (工作温度、工作压力) 而逐步改进形成的。最早的蝶阀结构形式主要为中心门板结构, 类 似于调节蝶阀, 即阀杆和蝶板的轴心与阀体管道中 心相重合(图a) 。此种类型的蝶阀密封副由金属 - 橡胶组成, 通过橡胶的微小压缩在金属阀座上产 生密封比压来实现密封。在长期的工作中, 由于阀 体和蝶板的轴端位置始终在橡胶压紧的状态下做相 对的回转运动。因此, 长期使用对橡胶密封副存在 磨损。同时, 受橡胶使用温度( ≤120 ℃) 和橡胶阀座加工成形限制(公称通径DN ≤1 200mm) , 此 类蝶阀不能应用于冶金行业较大的管路系统中。

因此, 一次偏心蝶阀(图b) 得到开发和应 用。一次偏心蝶阀的密封副沿用了金属- 橡胶的结 构形式, 金属阀座的结构为圆锥体, 橡胶密封圈的 结构为一个以阀杆为中心的球面, 通过圆锥面与球 面相切的结构原理实现阀门的开关动作。此结构基 本克服了由于长期的开关动作使阀杆端部位置的磨 损, 使原有的磨损由面磨损降低到了点磨损。此类 蝶阀目前广泛的应用于各类水系统中, 不能应用于 冶金行业的高温气体介质中。

图a普通蝶阀	图b一次偏心蝶阀	图c双偏心金属硬密封蝶阀
图d多层次密封圈		图e密封圈嵌入阀体

由于在冶金系统管路中大部分为高温气体介质 ( ≥200 ℃) , 针对此而开发和研制了密封副为金属 - 金属的金属硬密封蝶阀(图c) , 即双偏心金属硬密封蝶阀。阀座为2Cr13 或堆焊硬质合金, 蝶板 为弹性密封圈, 采用面与面接触、弹性密封圈在电 动装置的作用下产生密封比压使阀门密封。由于密 封副的材料选取为金属, 因此双偏心的使用温度可 以在400 ℃以上。但是, 由于密封副为全金属材 料, 其密封泄漏量很难达到理想的A 级(无可见泄漏) , 一般为C 级。另一方面, 由于材料弹性的 限制, 在高温情况下, 金属的弹性很容易失去, 所 以, 在使用一段时间后, 阀门的内泄漏明显加大, 从而失去了阀门密封的意义, 造成阀门的使用寿命 明显缩短。

多层次双偏心金属硬密封蝶阀的开发解决了高 温材料失去弹性的问题(图d) 。多层次双偏心金 属硬密封蝶阀的密封圈材料为一种复合材料(金属 和非金属夹层) , 具有耐高温( ≤500 ℃) 、耐老化 和高温下具有良好的弹性等优点, 尤其是中间的非 金属夹层能够使密封副的密封产生梯级密封形式。 经过长期的使用, 仍能保持良好可靠的高温使用效果, 从而延长了阀门的使用寿命。在冶金高炉的各 个系统得到了广泛的应用。

由于多层次双偏心金属硬密封蝶阀的应用工况大 部分为高温下的常开或常关状态。在阀门几个月甚至 一年的常开的状态下, 介质对蝶板的进口侧密封圈存 在着长时间的介质冲刷情况。此类的冲刷对非金属层 是极为不利的, 一旦需要阀门关闭, 在此位置上将产 生严重的局部泄漏。针对此情况, 将多层次密封圈的 位置由原有的蝶板位置改在了阀体密封副位置, 蝶板 密封圈处堆焊硬质合金(图e) , 避免了上述问题的 发生。此蝶阀的开发和研制, 被冶金高炉的各高温系 统广泛的应用。

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