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阀门知识

什么是蝶阀?
来源:www.作者:上海剑阀阀门有限公司日期:2019-04-17 07:37

蝶阀用于关闭或调节流体的流动(隔离和调节)。API 609 Centric蝶阀(软座)比低压和非关键应用的闸阀和球阀更受欢迎,因为它们更便宜,更轻便且易于安装。具有金属座的偏心蝶阀(双偏置和三偏置阀)已经普及,并且在一些应用中与球阀和球阀竞争。

什么是蝶阀?

的蝶形阀是调节和截流装置,其可以是一种选择,在一些应用中,与地球和球阀。

这种类型的阀门可以基于多个参数进行分类:

  • 设计:中心,双偏心,三偏心
  • 端部连接类型:晶圆,凸耳(半或全),法兰和双法兰
  • 座椅材料:柔软(例如:聚四氟乙烯,丁纳橡胶,橡胶等)或金属对金属(SS304,SS316)
  • 主体和圆盘材料(从铸铁到高镍合金)
  • 驱动:手动(杠杆,齿轮,蜗轮)和驱动(电动,气动,液压和油气类型)

蝶阀的类型

 

蝶阀可用于广泛的应用,例如供水,废水处理,防火,化学和石油工业,燃料处理系统以及发电行业的应用。

随着双偏心和三偏心设计的引入,蝶阀越来越多地应用于石油和天然气行业,并开始与更传统的阀门竞争,如球阀和球阀。

 

BUTTERFLY VALVE WORKING PRINCIPLE

蝶阀的关键部件是圆盘,金属环位于管道的中心线上,并通过杆连接到外部致动器(手动液位或执行器)。

与球阀相比,蝶阀的盘总是与管道输送的流体接触并因此产生压降。

在关闭位置,盘阻挡阀的孔,并且在打开位置,盘允许流体通过。

需要四分之一圈的运动来将阀门从完全打开位置切换到完全关闭位置(并且这种运动可以像球阀一样快速地执行)。

 
蝶阀     蝶阀的工作原理
 

 

P&ID图中的蝶阀符号显示在此图中
 
蝶阀符号
 

蝶阀规格

的API 609,ASME B16.34(压力和温度的等级),API 598(测试),ASME B16.5和ASME B16.47(法兰端)和ASME B16.25规格覆盖的尺寸和蝶阀的公差石化工业和管道应用。
 

蝴蝶阀设计

关键的第一个分类是在同心或偏心蝶阀之间  :

  • 同心蝶阀:阀杆位于阀盘中间的中心位置,阀盘位于孔中心
  • 偏心蝶阀(双偏置和三偏心):有一个或多个短轴(阀杆),它们位于离阀中心偏移的位置。偏心蝶阀也被定义为双重或三重偏移。
同心蝶阀       双偏心蝶阀  三偏心蝶阀
同心蝶阀(左),双偏心蝶阀(中心),三偏心蝶阀(右)
 

同心蝶阀(中心)

同心蝶阀用于水和废水处理厂,消防系统和天然气供应。

  • 水处理
  • 配水
  • 泵送装置
  • 输水
  • HVAC
  • 曝气系统
  • 清洁废水
  • 过滤器安装
  • 泵送装置
  • 膜安装
  • 防火(室内/室外)
  • 天然气和火炬气

双偏心蝶阀

双偏心蝶阀在地下供水应用中具有广泛的应用,并且与闸阀(特别是较大孔径)竞争,因为它们更轻,更便宜并且最小化挖掘工作。

三偏心蝶阀

三偏置蝶阀采用高级材料制造,如不锈钢和双相/超级双相钢,在任务关键型应用中与球阀竞争,具有卓越的腐蚀性和高温/高压。三偏置蝶阀是最复杂的类型,并且在最近几年中获得了市场份额。

双重VS. 三偏心蝶阀

 
双偏置蝶阀细节 。        三重偏心结构
 
图像显示了双偏心蝶阀和三偏心蝶阀的设计差异(分别在图的左侧和右侧)。
 
 

蝶阀的材料

阀体

与任何其他类型的阀门一样,蝶阀有多种材料和材料组合(阀体,阀瓣,阀座)。

材料的选择基于待关闭的流体,手头应用的压力和温度。下面列出了用于蝶阀的主要材料,通常是铸造等级。

蝶阀配件

碳素钢

碳钢是铁和碳合金(不添加其他合金元素来控制材料的性质)。

对于蝶阀结构,碳钢最常用于使用砂型铸造工艺形成阀体和阀瓣。

用于蝶阀阀体和盘的最常见等级是ASTM A216 WCB和LCC(低碳含量)钢(铸钢)。它们分别用于高温和低温服务。

碳钢(CS)蝶阀的主要优点是成本相对较低,并且具有可接受的性能(特别是对于低压应用)。碳钢阀门的弱点是它们耐腐蚀性差(可以通过涂上外部涂料或内衬材料作为特氟龙来改善)

不锈钢

不锈钢是铁,镍和铬的合金(Cr的最小含量为10.5%)。铬的添加在材料表面形成自我修复的氧化层,以保护其免于生锈。

当不锈钢制品的表面被划伤时,铬与氧气反应并防止其与铁反应并生锈。可提供许多不同类型的不锈钢,通常称为300和400系列。

不锈钢可分为铁素体,奥氏体,马氏体,双相和可沉淀硬化(14 Ph)。

该分类基于材料的微观结构,通过改变混合元素的组成。用于构造阀门的最常见的SS类型通常是奥氏体和双相等级。

奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢含有(除铬之外)镍,其具有在通常已转变为铁素体体中心立方结构的温度下保持高温面心立方奥氏体结构的效果。

与铁素体不锈钢相比,这种面心立方结构使材料具有更强的韧性和延展性。

根据所含镍的百分比,即使在非常低的温度下也能保持坚韧的奥氏体结构,使得该材料适用于低温应用。

钼的添加增强了对阀门的点蚀的抵抗力。

双面钢

双相不锈钢(UNS S32205和UNS S31803)具有良好平衡的结构,包括奥氏体面心立方体和铁素体体中心铁结构。

这种组合物是通过控制合金元素和在合金上进行的热处理以制造由50%奥氏体和50%铁素体组成的结构而获得的。

双相不锈钢结合了铁素体组合物的高强度和奥氏体的显着韧性。

超级双相型(UNS S32750和UNS S32760)含有较高水平的铬和钼,以增强耐腐蚀性。

镍合金钢

镍合金用于在流体,温度和压力方面受到非常严苛的使用条件的阀门。

这些合金特别适用于腐蚀性极强的应用,这会破坏低等级钢的保护性氧化层(如不锈钢)。

Inconel,Incoloy和Hastelloy是用于阀门结构的最常用的镍合金。镍合金的主要缺点是它们重量大且成本高(多个不锈钢阀门)。

钛和钛合金

钛合金具有卓越的强度和重量,具有出色的耐腐蚀性。

与任何其他金属相比,钛合金具有最高的强度重量比。与不锈钢类似,钛合金表面具有保护性氧化层,可防止产品生锈。

钛对海水的腐蚀具有很强的抵抗力,特别是对于存在次氯酸盐的环境。

钛合金的主要缺点是价格昂贵,不锈钢的倍数,以及生产过程的复杂性,因为金属的高反应性(需要特殊的铸造工艺来防止钛在熔化和浇注过程中与氧气反应。

镍铝青铜

这是一种铜合金,含有约10%的铝,5%的镍和5%的铁。它具有很强的耐腐蚀性,特别是在海水应用中,可以抵抗生物膜的形成,这是不锈钢腐蚀问题的常见原因。

蝶阀API 609可以有软座或金属座。带软座的阀门也称为“软座”或“弹性”蝶阀,属于中心型。偏心设计(双偏置或三偏置)通常采用金属座设计,也可以是防火的。

座椅材料

柔软(弹性蝴蝶)

软座蝶阀(弹性)具有  EPDM,VITON,NBR,BUNA-N和类似的软座椅。软座蝶阀通常是同心型,适用于低压和非关键应用
软座蝶阀

金属密封蝶阀

在这种情况下,阀体和盘体具有金属对金属的密封。

高性能蝶阀(双偏心)可提供软质和金属阀座。三偏心蝶阀通常具有金属阀座和ATEX防火保护装置。

双eccentri蝶阀 。     三偏心蝶阀


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