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谈谈蝶阀的密封性

蝶阀以其成本低、体积小、质量轻和寿命长等优势得到了广泛的应用。随着我国工业的发展, 各行业对设备的性能要求越来越严格, 尤其是在一些煤气管道或其他有害物质的管道中, 要求蝶阀必须达到零泄漏, 所以蝶阀的密封结构设计一直是重要的研究课题。
  随着现代工业技术的飞速发展, 蝶阀广泛应用于管道控制系统, 特别是其他控制阀类难以适用的大口径管道控制系统。通常, 蝶阀的阀座为固定式, 其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。如蝶阀的密封结构技术发展先后经历了普通蝶阀、单偏心蝶阀、双偏心蝶阀和三偏心蝶阀的演变过程(图1) 。
  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〔3〕。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〔4〕。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错层叠而成的多层密封圈, 这种密封具有金属硬密封和弹性软密封的双重优点, 解决了泄漏问题。三偏心蝶阀作为一种高性能阀门, 以其独特的结构特点和性能优势成为调节阀市场中的首选。

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电动执行器本机由电动机、减速机构、限位机构、过力矩保护机构及位置反馈装置等组成。
  电动执行器是以电动机为驱动源、以直流电流为控制及反馈信号。
  当上位仪表或计算机发出控制信号后,电动执行器按照信号大小比例地动作,通过输出轴使阀门或风门开到相对应的开度,并将系统开度信号反馈回控制室内,从而完成系统的调节功能。
  电动执行器还可配操作器、伺服放大器等仪表一起使用。
  操作器作用是:
  A.    传递信号,在控制室内为操作者提供可视的输入及反馈信号值,便于观察现场阀位。
  B.    在控制信号失灵或检修系统时,可用其直接操作电动执行器,完成事故检修情况下的人工手动操作。
  伺服放大器(即位置定位器)作用是:
  信号放大,它接受4-20mA的控制信号,将信号放大为可控制电机正反转的强电信号,控制执行机构实现正转或反转。
  伺服放大器有两种模式可供客户选择:
  A.    一种为执行机构本身的控制板上带有伺服放大器功能,结构紧凑,不需占有仪表盘后空间,安装及调试较为简单(即电子一体化)。
  B.    另一种为单独放置的位置定位器,安装于仪表盘后,。电磁阀应垂直向上安装。
  2、电磁阀应保证在电源电压为额定电压的15%-10%波动范围内正常工作。
  3、电磁阀安装后,管道中不得有反向压差。并需通电数次,使之适温后方可正式投入使用。
  4、电磁阀安装前应彻底清洗管道。通入的介质应无杂质。阀前装过滤器。
  5、当电磁阀发生故障或清洗时,为保证系统继续运行,应安装旁路装置。
  电磁阀故障与排除一、电磁阀通电后不工作检查电源接线是否不良→重新接线和接插件的连接检查电源电压是否在±工作范围-→调致正常位置范围线圈是否脱焊→重新焊接线圈短路→更换线圈工作压差是否不合适→调整压差→或更换相称的电磁阀流体温度过高→更换相称的电磁阀有杂质使电磁阀的主阀芯和动铁芯卡死→进行清洗,如有密封损坏应更换密封并安装过滤器液体粘度太大,频率太高和寿命已到→更换产品二、电磁阀不能关闭主阀芯或铁动芯的密封件已损坏→更换密封件流体温度、粘度是否过高→更换对口的电磁阀有杂质进入电磁阀产阀芯或动铁芯→进行清洗弹簧寿命已到或变形→更换节流孔平衡孔堵塞→及时清洗工作频率太高或寿命已到→改选产品或更新产品三、其它情况内泄漏→检查密封件是否损坏,弹簧是否装配不良外泄漏→连接处松动或密封件已坏→紧螺丝或更换密封件通电时有噪声→头子上坚固件松动,拧紧。电压波动不在允许范围内,调整好电压。铁芯吸合面杂质或不平,及时清洗或更换

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