蝶閥的選用與安裝

1、曖通空調(diào)HV&AC 2006年節(jié)36卷第7期技術(shù)交流 103 廠 V 門,!% Z|% z|% zjxv 卜 z| f 廠 Z|% zj “( z(x , Z|X 補卜，戶卜7 mz vix %z 77 7 7夕xz %M xz %M fz 7、“ xV fz %z zlz l xMrtittHTp皆吐 m =也)1 士蝶伐的選用與女表*|C “卜,卜 4卜夕八“卜 #卜卜 片、卜“卜 #卜 ”、“、M、片、卜齊、“卜石 inner leakage China Institute of Building Standard Design & Research. Beijing, Ch na曖通空

2、調(diào)HV&AC 2006年節(jié)36卷第7期技術(shù)交流 # 曖通空調(diào)HV&AC 2006年節(jié)36卷第7期技術(shù)交流 105 近二三十年來，蝶閥由于其相對體積小、質(zhì)量 輕、結(jié)構(gòu)緊湊、開關(guān)方便快捷、易于安裝等優(yōu)點，在 公稱直徑50 mm以上的暖通、空調(diào)、給水管道系統(tǒng) 中被大量采用。但在實際工程應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)了一 些問題，下面僅就蝶閥的選用與安裝談幾點意見。1傳統(tǒng)的中線蝶閥應(yīng)慎選從結(jié)構(gòu)上來看，傳統(tǒng)的中線蝶閥閥桿軸和密封 面處于同一平面上，閥桿軸在密封閥座的上下兩處 穿過，這兩處既是密封點，又是閥桿軸的軸心，如圖 la所示。隨著蝶閥開啟次數(shù)的增加閥桿軸和密 封面之間會因為產(chǎn)生間隙而發(fā)生內(nèi)漏，應(yīng)該說這是 中線蝶閥存

3、在的先天不足。中線蝶閥的關(guān)閉是靠金屬蝶板邊緣擠壓橡膠 密封閥座，從而使閥座中間的橡膠隆起來實現(xiàn)密封 的。使用過程中橡膠材質(zhì)的密封閥座會發(fā)牛老化, 使其硬度加大、磨損加快。橡膠閥座老化速度與使 用時間有關(guān)，與使用的環(huán)境條件關(guān)系更大。當(dāng)橡膠 密封閥座的材質(zhì)與環(huán)境條件相匹配時，按正常速度 老化，磨損會小一點,隆起次數(shù)相應(yīng)可以多一些;但 當(dāng)橡膠密封閥座的材質(zhì)與環(huán)境條件不匹配時老化a中線媒閥b雙僞心蝶縛c三備心閥1金屬閥庵體2閥桿紬 3 板4橡膠密打閥駆5四瓠乙烯密封網(wǎng)用 6金展壓板 7多層密封糾圖1峻閥結(jié)構(gòu)示竄圖的速度會變得非?？臁＠匣南鹉z密封閥座受到 幾次開關(guān)擠壓便會發(fā)生塑性變形，有的甚至?xí)斐?

4、撕裂。一旦出現(xiàn)上述問題閥門必漏無疑。此外,載旭男】977年8月生大學(xué).學(xué)士，助理工程師100044北京市西城區(qū)車公莊19號中國建筑標(biāo)準設(shè)計 研究院程設(shè)計研究所1406房間(010) 88361155-367E-mail： hil2OOOdx收？SH 期,2005-09-14修回日期：2006-04-18 由于橡膠能夠吸水膨脹，橡膠密封閥座長期工作在 水中特別是摩擦受損后橡膠吸水能力會加強因 而會產(chǎn)生微蜃膨脹，造成蝶板開啟時的扭矩增大, 其至出現(xiàn)蝶板無法打開的現(xiàn)象。因此，中線蝶閥使 用時間不長就無法關(guān)嚴的情況經(jīng)常岀現(xiàn)。目前在 歐洲一些國家（如意大利、希臘等國），中線蝶閥已 很少甚至不再使用了。在

5、國內(nèi)的實際工程中，如果 系統(tǒng)的工作壓力超過0. 8 MPa或閥門處在需要經(jīng) 常開啟的重要部位時，中線蝶閥一定要慎選。2偏心蝶閥的構(gòu)造及特點目前市場上供應(yīng)的偏心蝶閥主要分為雙偏心蝶 閥和三偏心蝶閥兩種，其結(jié)構(gòu)分別如圖lb,c所示。 2.1雙偏心蝶閥所謂雙偏心，第一處偏心是指閥桿軸偏離密封 面中心，即閥桿軸在蝶板面的后面。這種偏心使蝶 板和閥座的接觸面都是密封面，從根本上克服了中 線蝶閥存在的先天不足從而杜絕了閥桿軸與密封 閥座間上下交點處發(fā)生內(nèi)漏的可能性。另一處偏心是指閥體過水孔中心與閥桿軸心 左右偏移，即閥桿雜將蝶板分隔成一邊多一邊少兩 部分。這種偏心可使蝶板在開啟關(guān)閉過程中能迅 速地脫離或接

6、近閥座，減少蝶板與密封閥座間的行 程摩擦、降低磨損、減小開閉力矩、延長閥座的使用 壽命。雙偏心蝶閥的蝶板外周和密封閥座均加工成 半球面，靠蝶板外球面擠壓密封閥座內(nèi)球面產(chǎn)生彈 性變形達到關(guān)緊的目的。雙偏心蝶閥通常采用四 氟乙烯材料做其密封閥座，也可采用金屬密封閥座 來拓展其在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。但采用金屬密封閥 座的雙偏心蝶閥的密封仍屬于位置密封結(jié)構(gòu)，即蝶 板與閥座的密封面為線接觸故其不能耐高壓，應(yīng) 用在高壓系統(tǒng)中時必然會導(dǎo)致較大的泄漏量所以 在高壓或要求切斷必須嚴密的系統(tǒng)中應(yīng)盡量避免 選用金屬密封閥座的雙偏心蝶閥。2.2三偏心蝶閥所謂三偏心是指在上述雙偏心結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上 再增加一個角偏心,即便蝶閥的

7、密封面呈傾斜錐 形。這種結(jié)構(gòu)的特點是將蝶板周邊外側(cè)加工成外 斜錐面，將密封閥座內(nèi)側(cè)加工成內(nèi)斜錐面。這時蝶 閥的密封斷面變成了橢圓形蝶板密封面的形狀也 因此上下不對稱。由于密封面為斜錐形，被閥桿軸 分隔為偏大的一側(cè)蝶板沿著大傾斜曲面向上方壓 向閥座，偏小的一側(cè)蝶板沿著小傾斜曲面向下方壓 向閥座。蝶板密封圈與閥座間的密封不是靠閥座 的彈性變形,而是完全依靠接觸面的壓緊實現(xiàn)密 封,故三偏心蝶閥的開閉基本上無摩擦，并且隨著 關(guān)閉壓力的增加閥門越關(guān)越緊。三偏心蝶閥通常采用金屬硬密封閥座,解決了 耐高溫的問題。在蝶板周邊鑲裝著由不銹鋼薄板 與石墨薄板相互交錯層疊而成的多層密封圈，這種 密封具有金屬硬密封和

8、彈性軟密封的雙重優(yōu)點，解 決了泄漏問題。從三偏心蝶閥的結(jié)構(gòu)原理不難看出，三偏心蝶 閥有以下優(yōu)點：1）密封性能好，提高了系統(tǒng)的可靠 性;2）摩擦阻力小，開閉省力、靈活;3）使用壽命 長，可以實現(xiàn)反復(fù)多次開關(guān);4）承壓及耐高溫能力 強,適用范圍廣。目前，這種結(jié)構(gòu)的蝶閥在西歐和北美等的一些 國家被大量采用。在實際工程中，如果系統(tǒng)的工作 壓力不小于1.0 MPa或在需要經(jīng)常開啟的重要部 位均可選用三偏心蝶閥。3蝶閥選用時應(yīng)注意的幾點3.1生活給水系統(tǒng)上的蝶閥材質(zhì)應(yīng)滿足衛(wèi)生要求 蝶閥的閥座、蝶板、閥桿軸等所用的材質(zhì)種類繁 多。通常情況下，選用蝶閥時如果沒有注明閥體材 質(zhì),當(dāng)所需閥門的壓力小于等于1.6

9、MPa時,廠商會 以灰鑄鐵（Z）材質(zhì)蝶閥進行供應(yīng);當(dāng)所需閥門的壓力 大于1.6 MPa時，廠商會按碳鋼（WCB）材質(zhì)蝶閥進 行供應(yīng)。灰鑄鐵和碳鋼材質(zhì)的蝶閥如果內(nèi)芯不作處 理就直接安裝在生活給水系統(tǒng)上使用時會產(chǎn)生黃 銹,這是不允許的所以閥體材質(zhì)應(yīng)選用球墨鑄鐵 （Q）。蝶閥的蝶板如果采用的是不銹鋼材質(zhì)則應(yīng) 選用304號不銹鋼（OCrl7Nil2Mo2）,而不要選用 316號不銹鋼（OCrl8Ni9Ti）,這是因為316號不銹 鋼含鈦，對人體健康不利。此外,蝶閥的密封材料如果為橡膠，則應(yīng)選用 丁月青橡膠。如果廠商提供的是其他種類的橡膠，則 應(yīng)要求其提供經(jīng)環(huán)保檢測合格、滿足飲用水衛(wèi)生要 求的報告單.3

10、.2供暖或熱水供應(yīng)系統(tǒng)上的蝶閥要注意其閥座 所使用的密封材質(zhì)應(yīng)滿足溫度要求通常情況下，選用蝶閥時如果沒有注明密封材 質(zhì)，廠商提供的閥座密封材質(zhì)會是丁睹橡膠這種 橡膠由于適用于工作溫度低于80 的環(huán)境所以 將其用在供曖系統(tǒng)上顯然是不合適的，橡膠會很快 老化變質(zhì)。這時應(yīng)選用三元乙丙橡膠它的最高工 作溫度可達121 此外，硅橡膠、氟橡膠的耐熱 性能也很好但價格相對較貴。目前許多廠家推出了四氛乙烯作為蝶閥閥座 的密封材質(zhì),這種材料耐磨、耐高溫,但它的缺點是 當(dāng)密封圈遇冷時會岀現(xiàn)收縮遇熱時會膨脹，從而 出現(xiàn)蝶閥滲漏、關(guān)不嚴、開閉困難等問題。不過多 數(shù)的國內(nèi)廠家現(xiàn)已解決了這一難題，但還有部分廠 家沒能真正

11、解決故選用蝶閥時應(yīng)注意考核。3.3室外管網(wǎng)工程中的蝶閥應(yīng)注意環(huán)境條件當(dāng)閥門兩側(cè)采用法蘭連接時，蝶閥閥體與同類 材質(zhì)的其他閥門閥體相比，由于自身結(jié)構(gòu)原因其強 度要偏弱一些，而采用鑄鐵法蘭連接的蝶閥閥體強 度則相對更弱一些。用于室外管網(wǎng)時受熱膨脹的 影響，閥體曾出現(xiàn)過被拉裂的現(xiàn)象。因而建議采用 鑄鐵法蘭連接的蝶閥最好不要用于室外管網(wǎng)工程 中，如要使用應(yīng)選用鑄鋼或鑄鐵對夾式連接的蝶 閥，但在溫差變化較大的管道工程中也不應(yīng)采用鑄 鐵法蘭連接的蝶閥。4蝶閥安裝、使用時應(yīng)注意的幾點4.1蝶閥的安裝方向。中線蝶閥可以雙向使用， 偏心蝶閥只能單向使用這一點在安裝時務(wù)必注 意。偏心蝶閥標(biāo)注在閥體上的箭頭所指的方

12、向并 不是管道內(nèi)介質(zhì)的流動方向，而是表示當(dāng)偏心蝶閥 密封關(guān)閉時管道內(nèi)介質(zhì)的壓力方向。例如從某空 調(diào)系統(tǒng)的供回水干管上引出一組支管，這時該組供 回水支管上的兩個偏心蝶閥必須是同方向安裝，即 箭頭共同指向支管末端。再如，如果該系統(tǒng)中的循 環(huán)水泵前后安裝的是偏心蝶閥，那么蝶閥上的箭頭 應(yīng)該共同指向循環(huán)水泵（當(dāng)給水泵出水管上安裝偏 心蝶閥時,也應(yīng)使蝶閥的箭頭指向給水泵）。原因 是雙偏心和三偏心蝶閥的關(guān)閉是靠偏心擠壓和壓 緊來實現(xiàn)的。從偏心蝶閥的密封結(jié)構(gòu)不難看出，在 蝶板后（即有閥桿軸的一側(cè)）加壓時，水壓增大了蝶 板的關(guān)緊力；在蝶板前（即無閥桿軸的一側(cè)）加壓 時,水壓減弱了蝶板的關(guān)緊力。因此蝶板關(guān)閉后，

13、 蝶板后的承壓能力要遠遠大于蝶板前的承壓能力。 實踐證明，蝶板越大蝶板前后在關(guān)閉時的承壓能 力就相差越大;反之，蝶板越小，蝶板前后在關(guān)閉時 的承壓能力就相差越小。例如,DN700的三偏心 蝶閥，如果蝶板后的承壓能力達2. 4 MPa,蝶板前 的承壓能力僅能達到04 MPa0 DN100的三偏心 蝶閥，如果蝶板后的承壓能力達2. 4 MPa,蝶板前 的承壓能力可達1.2 MPa。所以若將偏心蝶閥方 向裝反，蝶閥將很可能失去關(guān)斷的作用，偏心蝶閥 的滲漏多數(shù)情況下是由此原因引起的。4-2蝶閥可以安裝在任意角度的管道上，但不宜 倒裝，通?？蓚?cè)立式或臥式安裝，以防止管道中雜 質(zhì)在密封面上滯留。4.3當(dāng)偏

14、心蝶閥的蝶板進口側(cè)裝有彎頭時，會形 成偏流，蝶板開閉力矩會增大，故要求蝶板與彎頭 間應(yīng)有不小于4倍管徑的距離。4-4蝶閥蝶板的開度與流最基本呈線性比例變 化，如果用作控制節(jié)流，當(dāng)節(jié)流幅度較大時，蝶板的 背面易發(fā)生氣蝕有損壞閥門的可能，故蝶板開度 不宜太小，一般要求其開度應(yīng)大于15當(dāng)?shù)逄?手中間開度時，水流動力矩會起作用，故操作機構(gòu) 需加自鎖功能。4-5蝶閥安裝時應(yīng)使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，以防閥 體變形。特別要防止焊接管道或法蘭時焊渣掉在 密封面上，以確保閥門泌密性。系統(tǒng)作水壓試驗 時,中線蝶閥應(yīng)處于開啟狀態(tài)。4.6蝶閥在存放和保管期間應(yīng)使蝶板開啟4 5,以防止密封圈產(chǎn)生疲勞變形。4-7電動蝶閥出

15、廠時其控制機構(gòu)的開閉行程即已 調(diào)好，但為防止電源接通時將電路方向搞錯，用戶 可在第一次接通電源時先手動開啟到半開位置再 開啟電動開關(guān)，檢查指示盤方向是否與閥門開啟方 向一致，如一致則為合格。4.8這里要指出的是，目前許多用戶對中線蝶閥 所采用的橡膠材質(zhì)缺乏鑒別能力，缺少相應(yīng)的檢測 和分析手段。在這種情況下，要防止再生膠蝶閥混 入建筑市場，可通過外觀檢査作為初步把關(guān):外表 粗糙、無光發(fā)暗、無彈性即可疑為再生膠。必要時， 應(yīng)請國家專業(yè)檢測部門進行檢測。5結(jié)語蝶閥出現(xiàn)內(nèi)漏的問題并不是頑疾，這是產(chǎn)品發(fā) 展過程中的一種必然現(xiàn)象。對于中線蝶閥，只要把 握住對密封橡膠的正確選用這一關(guān)，并做到在低壓 部位使用,內(nèi)漏問題一定會