蝶閥
一、簡介
蝶閥又叫翻板閥，是一種結構簡單的調節閥，可用于低壓管道介質的開關控制的蝶閥是指關閉件為圓盤，圍繞閥軸旋轉來達到開啟與關閉的一種閥，閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品、液態金屬和放射性介質等各種類型流體的流動。在管道上主要起切斷和節流的作用。蝶閥啟閉件是一個圓盤形的蝶板，在閥體內繞其自身的軸線旋轉，從而達到啟閉或調節的目的。主要由閥體、閥桿、蝶板和密封圈組成。閥體呈圓筒形，軸向長度短，內置蝶板。
二、工作原理和功能用途
蝶板由閥桿帶動，若轉過90度，便能完成一次啟閉。改變蝶板的偏轉角度，即可控制介質的流動。
蝶閥是指關閉件為圓盤，圍繞閥軸旋來達到開啟與關閉的一種閥，在管道上主要起切斷和節流作用。蝶閥啟閉件是一個圓盤形的蝶板，在閥體內繞其。自身的軸線旋轉，從而達到啟閉或調節的目的。蝶閥全開到全關通常是小于90° ，蝶閥和蝶桿本身沒有自鎖能力，為了蝶板的定位，要在閥桿上加裝蝸輪減速器。采用蝸輪減速器，不僅可以使蝶板具有自鎖能力，使蝶板停止在任意位置上，還能改善閥門的操作性能。工業專用蝶閥的特點能耐高溫，適用壓力范圍也較高，閥門公稱通徑大，閥體采用碳鋼制造，閥板的密封圈采用金屬環代替橡膠環。大型高溫蝶閥采用鋼板焊接制造，主要用于高溫介質的煙風道和煤氣管道。
三、選用規則
閥桿直徑：對多回轉類明桿閥門，便不能組裝成電動閥門。因此，如果電動蝶閥裝置允許通過的***大閥桿直徑不能通過所配閥門的閥桿，電動裝置空心輸出軸的內徑必需大于明桿閥門的閥桿外徑。對局部回轉閥門以及多回轉閥門中的暗桿閥門，雖不用考慮閥桿直徑的通過問題，但在選配時亦應充分考慮閥桿直徑與鍵槽的尺寸，使組裝后能正常工作。
操作力矩：操作力矩是選擇閥門電動裝置的***主要參數。電動蝶閥運動過程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來控制。由于閥門電動裝置的工作特性和利用率取決于閥門的種類、裝置工作規范及閥門在管線或設備上的位置， 閥門電動蝶閥裝置是實現閥門程控、自控和遙控不可缺少的設備。因此，正確選擇閥門電動裝置，對防止出現超負荷現象(工作轉矩高于控制轉矩)至關重要。通常，正確選擇閥門電動蝶閥裝置的依據。
電動裝置輸出力矩應為閥門操作***大力矩的1.2-1.5倍。
電動蝶閥操作推力：閥門電動裝置的主機結構有兩種：一種是不配置推力盤。輸出力矩通過推力盤中的閥桿螺母轉換為輸出推力。直接輸出力矩；另一種是配置推力盤。
輸出軸轉動圈數：閥門電動裝置輸出軸轉動圈數的多少與閥門的公稱通徑、閥桿螺距、螺紋頭數有關。H為閥門開啟高度，要按M=HZS計算(M為電動裝置應滿足的總轉動圈數。S為閥桿傳動螺紋螺距，Z為閥桿螺紋頭數。
四、主要分類
按驅動方式分
(1)電動蝶閥
(2)氣動蝶閥
(3)液動蝶閥
(4)手動蝶閥
按結構形式分：
(1)中心密封蝶閥
(2)單偏心密封蝶閥
(3)雙偏心密封蝶閥
(4)三偏心密封蝶閥
密封面材質分：
(1)軟密封蝶閥。
1)密封副由非金屬軟質材料對非金屬軟質材料構成。
2)密封副由金屬硬質材料對非金屬軟質材料構成。
(2)金屬硬密封蝶閥。密封副由金屬硬質材料對金屬硬質材料構成。
按密封形式分：
(1)強制密封蝶閥。
1)彈性密封蝶閥。密封比壓由閥門關閉時閥板擠壓閥座，閥座或閥板的彈性產生。
2)外加轉矩密封蝶閥。密封比壓由外加于閥門軸上的轉矩產生。
(2)充壓密封蝶閥。密封比壓由閥座或閥板上的彈件密封元件充壓產生。
(3)自動密封蝶閥。密封比壓由介質壓力自動產生。
按工作壓力分：
(1)真空蝶閥。工作壓力低于標堆大氣壓的蝶閥。
(2)低壓蝶閥。公稱壓力PN<1．6MPa的蝶閥。
(3)中壓蝶閥。公稱壓力PN為2．5--6．4MPa的蝶閥。
(4)高壓蝶閥。公稱壓力PN為10。0--80．0MPa的蝶閥。
(5)超高壓蝶閥。公稱壓力PN>100MPa的蝶閥。
按工作溫度分：
(1)高溫。t>450 °C的蝶閥。
(2)中溫蝶閥。120 C<t<450 ℃的蝶閥。
(3)常溫蝶閥。一40C<t<120 °C的蝶閥。
(4)低溫蝶閥。一100<t<一40 °C的蝶閥。
(5)超低溫蝶閥。t<一100 °C的蝶閥。
按連接方式分：
1、對夾式蝶閥
對夾式蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。閥門則呈全開狀態。
對夾式蝶閥結構簡單、體積小、重量輕。蝶閥有彈性密封和金屬密封兩種密封型式。彈性密封閥門，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。
2、法蘭式蝶閥
法蘭式蝶閥為垂直板式結構，閥桿為整體式金屬硬密封閥門的密封圈
為柔性石墨板與不銹鋼板復合式結構，安裝在閥體上，蝶板密封面堆焊不銹鋼。軟密封閥門的密封圈為丁腈橡膠材質，是安裝在蝶板上的。
3、凸耳式蝶閥
4、焊接式蝶閥
焊接式蝶閥是一種非密閉型蝶閥，廣泛適用于建材、冶金、礦山、電力等生產過程中介質溫度≤300℃公稱壓力為0.1Mpa的管道上，用以連通、啟閉或調節介質量。
五、結構特點
1、蝶閥具有結構簡單、體積小、重量輕、材料耗用省，安裝尺寸小，開關迅速、90°往復回轉，驅動力矩小等特點，用于截斷、接通、調節管路中的介質，具有良好的流體控制特性和關閉密封性能。
2、蝶閥可以運送泥漿，在管道口積存液體***少。 低壓下，可以實現良好的密封。 調節性能好。
3、蝶板的流線型設計，使流體阻力損失小，可謂是一種節能型產品。
4、閥桿為通桿結構，經過調質處理，有良好的綜合力學性能和抗腐蝕性，抗擦傷性。蝶閥啟閉時閥桿只作旋轉運動而不作升降運行，閥桿的填料不易破壞，密封可靠。與蝶板錐銷固定，外伸端為防沖出型設計，以免在閥桿與蝶板連接處意外斷裂時閥桿崩出。
5、 連接方式有法蘭連接、對夾連接、對焊連接及凸耳對夾連接。
驅動形式有手動、蝸輪傳動、電動、 氣動、液動、電液聯動等執行機構，可實現遠距離控制和自動化操作。
優點
1、啟閉方便迅速、省力、流體阻力小，可以經常操作。
2、結構簡單，外形尺寸小，結構長度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門。
3、可以運送泥漿，在管道口積存液體***少。
4、低壓下，可以實現良好的密封。
5、調節性能好。
6、全開時閥座通道有效流通面積較大，流體阻力較小。
7、啟閉力矩較小，由于轉軸兩側蝶板受介質作用基本相等，而產生轉矩的方向相反，因而啟閉較省力。
8、密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。
9、安裝方便。
10、操作靈活省力，可選擇手動、電動、氣動、液壓方式。
缺點
1、使用壓力和工作溫度范圍小。
2、密封性較差。
蝶閥按結構形式可分為偏置板式、垂直板式、斜板式和杠桿式。
按密封形式可軟密封型和硬密封型兩種。軟密封型一般采用橡膠環密封，硬密封型通常采用金屬環密封。
按連接型式可分為法蘭連接和對夾式連接；按傳動方式可分為手動、齒輪傳動、氣動、液動和電動幾種。
六、安裝維護
1、在安裝時，閥瓣要停在關閉的位置上。
2、開啟位置應按蝶板的旋轉角度來確定。
3、帶有旁通閥的蝶閥，開啟前應先打開旁通閥。
4、應按制造廠的安裝說明書進行安裝，重量大的蝶閥，應設置牢固的基礎。
七、使用
蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。蝶閥結構簡單、體積小、重量輕，只由少數幾個零件組成，而且只需旋轉90°即可快速啟閉，操作簡單，同時該閥門具有良好的流體控制特性。蝶閥處于完全開啟位置時，蝶板厚度是介質流經閥體時***一的阻力，因此通過該閥門所產生的壓力降很小，故具有較好的流量控制特性。
如果要求蝶閥作為流量控制使用，主要的是正確選擇閥門的尺寸和類型。蝶閥的結構原理尤其適合制作大口徑閥門。常用的蝶閥有對夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種。對夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門連接在兩管道法蘭之間，法蘭式蝶閥是閥門上帶有法蘭，用螺栓將閥門上兩端法蘭連接在管道法蘭上使用過程。
蝶閥作為一種用來實現管路系統通斷及流量控制的部件已在石油、化工、冶金、水電等許多領域中得到極為廣泛地應用。在已公知的蝶閥技術中，其密封形式多采用密封結構，密封材料為橡膠、聚四氟乙烯等。由于結構特征的限制，不適應耐高溫、高壓及耐腐蝕、抗磨損等行業。
適用的場合
蝶閥適用于流量調節。由于蝶閥在管路中的壓力損失比較大，還應考慮關閉時蝶板承受管道介質壓力的堅固性。此外，還須***考慮在高溫下彈性閥座材料所承受工作溫度的限制。 蝶閥的結構長度和總體高度較小，開啟和關閉速度快，且具有良好的流體控制特性，蝶閥的結構原理***適合制作大口徑閥門。當要求蝶閥作控制流量使用時，***重要的是正確選擇蝶閥的尺寸和類型，使之能恰當地、有效地工作。
通常，在節流、調節控制與泥漿介質中，要求結構長度短，啟閉速度快（1/4轉）。低壓截止（壓差小），推薦選用蝶閥。
在雙位調節、縮口地通道、低噪聲、有氣穴和氣化現象，向大氣少量滲漏，具有磨蝕性介質時，可以選用蝶閥。
在特殊工況條件下節流調節，或要求密封嚴格，或磨損嚴重、低溫（深冷）等工況條件下使用蝶閥時，需使用特殊設計金屬密封帶調節裝置地三偏心或雙偏心地專用蝶閥。
蝶閥適用于要求達到完全密封、氣體試驗泄漏為零、壽命要求較高、工作溫度在-10度～150度的淡水、污水、海水、鹽水、蒸汽、天然氣、食品、藥品、油品和各種酸堿及其他管路上。
軟密封偏心蝶閥適用于通風除塵管路的雙向啟閉及調節，廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工系統的煤氣管道及水道等。
金屬對金屬線密封雙偏心蝶閥適用于城市供熱、供氣、供水等煤氣、油品、酸堿等管路，作為調節和節流裝置。
金屬對金屬面密封三偏心蝶閥除作為大型變壓吸附（PSA）氣體分離裝置程序控制閥使用外，還可廣泛用于石油、石化、化工、冶金、電力等領域，時閘閥、截止閥的良好替代產品。
八、工作原理
蝶閥是用圓盤式啟閉件往復回轉90°左右來開啟、關閉或調節介質流量的一種閥門。蝶閥不僅結構簡單、體積小、重量輕、材料耗用省、安裝尺寸小、驅動力矩小、操作簡便、迅速，并且還可以同時具有良好的流量調節功能和關閉密封特性，是近十幾年來發展***快的閥門品種之一。蝶閥的使用非常廣泛。其使用的品種和數量仍在繼續擴大，并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優良的調節特性，以及一閥多功能發展。其可靠性及其他性能指標均達到較高水平。
隨著防化學腐蝕的合成橡膠在蝶閥上的應用，蝶閥的性能得以提高。由于合成橡膠具有耐腐蝕、抗沖蝕、尺寸穩定、回彈性好、易于成形、成本低廉等特點，并可以根據不同的使用要求選擇不同性能的合成橡膠，以滿足蝶閥的使用工況條件。
由于聚四氟乙烯(PTFE)具有耐腐蝕性強、性能穩定、不易老化、摩擦系數低、易于成形、尺寸穩定，并且可以通過填充、添加適當的材料改善其綜合性能，得到強度更好、摩擦系數更低的蝶閥密封材料，克服了合成橡膠的局限性，因而以聚四氟乙烯為代表的高分子聚合材料及其填充改性材料，在蝶閥上得到了廣泛的應用，從而使蝶閥的性能得到進一步的提高，制造出了溫度、壓力范圍更廣，密封性能可靠，使用壽命更長的蝶閥。
為了滿足高低溫度、強沖蝕、長壽命等工業應用的使用要求，金屬密封蝶閥得到了很大的發展。隨著耐高溫、耐低溫、耐強腐蝕、耐強沖蝕、高強度合金材料在蝶閥中的應用，使金屬密封蝶閥在高低溫度、強沖蝕、長壽命等工業領域得到了廣泛的應用，出現了大口徑(9~750mm)、高壓力(42.0MPa)、寬溫度范圍(-196~606℃)的蝶閥，從而使蝶閥的技術達到一個全新的水平。
蝶閥在完全開啟時，具有較小的流阻。當開啟在大約15°~70°之間時，又能進行靈敏的流量控制，因而在大口徑的調節領域，蝶閥的應用非常普遍。
由于蝶閥蝶板的運動帶有擦拭性，故大多數的蝶閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質。依據密封件的強度，也可用于粉狀和顆粒狀介質。
蝶閥適用于流量調節。由于蝶閥在管中的壓力損失比較大，大約是閘閥的三倍，因此在選擇蝶閥時，應充分考慮管路系統受壓力損失的影響，還應考慮關閉時蝶板承受管路介質壓力的強度。此外，還須***考慮在高溫下彈性閥座材料所承受工作溫度的限制。
蝶閥的結構長度和總體高度較小，開啟和關閉速度較快，且具有良好的流體控制特性。蝶閥的結構原理***適合于制作大口徑閥門。當要求蝶閥作控制流量使用時，***重要的是正確選擇蝶閥的規格和類型，使之能恰當地、有效地工作。
通常，在節流、調節控制與泥漿介質中，要求結構長度短、啟閉速度快、低壓截止(壓差小)，推薦選用蝶閥。在雙位調節、縮徑的通道、低噪聲、有氣穴和汽化現象、向大氣少量滲漏、具有磨蝕性介質時，可選用蝶閥。在特殊工況條件下節流調節，或要求密封嚴格、磨損嚴重、低溫(深冷)等工況條件下。
九、安裝事項
蝶閥結構簡單、體積小、重量輕，其組成部分也比較少，就關鍵的幾個零部件就能構成了蝶閥，開啟的時候也非常方便，只需要把開關選擇到九十度即可，蝶閥對流體的控制非常好，可以隨時增加流量或者減少流量，閥門在運輸任何流體的時候都有一定的阻力，而蝶閥的阻力主要來自于其自身，比如蝶閥體的厚度，如果想減少對流體的阻力只需要降低其厚度即可。
彈性密封則具有受溫度限制的缺陷。
蝶閥的運用范圍也比較廣，如果用來控制流量的話就需要選擇不同的類型和閥體的大小了，因為蝶閥在設計的時候本身就比較適合一些口徑比較大的閥門。蝶閥不僅在石油、煤氣、化工、水處理等一般工業上得到廣泛應用，而且還應用于熱電站的冷卻水系統。
