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(1)中线蝶阀的密封原理中线蝶阀的典型密封结构如图3-54所示。其密封原理为,阀板加工时保证其密封面具有合适的表面粗糙度值,合成橡胶阀座在模压成形时形成密封面合适的表面粗糙度值。阀门关闭时,通过阀板的转动,阀板的外圆密封面挤压合成橡胶阀座,使合成橡胶阀座产生弹性变形而形成弹性力作为密封比压保证阀门的密封。
图3.55所示密封结构采用了聚四氟乙烯、合成橡胶构成复合阀座。其特点在于阀座的弹性仍然由合成橡胶提供并利用聚四氟乙烯的摩擦因数低、不易磨损、不易老化等特性,采用
聚四氟乙烯作为阀座密封面材料,从而使蝶阀的寿命得以提高。
图3-56所示密封结构采用了聚四氟乙烯、合成橡胶和酚醛树脂构成复合阀座,使阀座在
具有弹性的同时强度更好.
图3.57所示密封结构,为在图355密封结构基础上将阀板用聚四氟乙烯全包覆,使蝶阀
具有抗腐蚀性.
(2)单偏心密封蝶阀的密封原理图3-58所示为一种典型的单偏心密封蝶阀密封结构。
1)结构特征。阀板的回转中心(即阀门轴中心)位于阀体的中心线上,且与阀板密封截面形成一个a尺寸偏置。
2)密封原理。由于阀板的回转中心(即阀门轴中心)与阀板密封截面按a偏心设置,使阀板与阀座上的密封面形成一个完整的整圆,因而在加工时更易保证阀板与阀座密封面的表面粗糙度值。由图358的A-A剖视图可见,当单偏心密封蝶阀处于完全开启状态时,其阀板密封面会完全脱离阀座密封面,在阀板密封面与阀座密封面之间形成一个间隙x,该类蝶阀的阀板从0°-90°开启时,阀板的密封面会逐渐脱离阀座的密封面。通常的设计,当阀板从0转动至20°-25°时阀板密封面即可完全脱离阀座密封面,从而使蝶阀启闭过程中,阀板与阀座的密封面之间相对机械磨损挤压大为降低,蝶阀的密封性能得以提高。
当关闭蝶阀时,通过阀板的转动,阀板的外圆密封面逐渐接近并挤压聚四氟乙烯阀座,使聚四氟乙烯阀座产生弹性变形而形成弹性力作为密封比压保证蝶阀的密封。图3-59、图3-60、图3-61、图3-62为该类蝶阀的常用密封结构图。图3-59所示密封结构,采用整体阀座,合成橡胶密封圈被置于阀板上。图3.60所示密封结构,采用了聚四氟乙烯、合成橡胶构成复合阀座。其特点在于阀座的弹性仍然由合成橡胶提供并利用聚四氟乙烯的摩擦系数低、不易磨损、不易老化等特性,采用聚四氟乙烯作为阀座密封面材料从而使蝶阀的寿命得以提高。图3-61所示密封结构,采用Z形截面聚四氟乙烯阀座,Z形截面形状可使蝶阀关闭时,介质压力作用于阀座,由介质压力在密封面间产生一定的密封比压,帮助密封副更好地密封。图3-62所示密封结构,采用不锈钢金属密封阀座,使蝶阀可在高温状态下使用。
3)密封副密封性能失效的主要原因。①在蝶阀启闭过程中,阀板转动挤压弹性软质阀座时,阀板与阀座发生机械磨损、擦伤等现象;②阀板挤压弹性阀座后,弹性阀座或阀板弹性层产生永久塑性变形及冷流、弹性失效等;③弹性阀座或阀板弹性层的材质老化失效等;④介质汽蚀、冲蚀密封面.
4)单偏心密封蝶阀的特点。①结构较中式密封蝶阀复杂,成本稍高;②密封性能较中线
密封蝶阀更好;③使用寿命较中式密封蝶阀更长,使用压力也较高多(3)双偏心密封蝶阀的密封原理图3.63所示为一种典型的双偏心密封蝶阀密封副结该类蝶阀通常被称为高性能蝶阀结构特征。阀板回转中心(即阀门轴中心)与阀板密封截面形成一个尺寸a偏置,并与阀体中心线形成一个尺寸b偏置2)密封原理。由于在单偏心密封蝶阀的基础上将阀板回转中心(即阀门轴中心)再与阀体中心线形成一个尺寸b偏置,其偏置后的结果由图3-63的A-A剖视图可见,当双偏心密封蝶阀处于完全开启状态时,其阀板密封面会完全脱离阀座密封面,并且在阀板密封面与阀座密封面之间形成一个比单偏心密封蝶阀中x间隙更大的间隙y。而由图3-64可见,由于尺寸b偏置的出现,还会使阀板的转动半径分为长半径转动和短半径转动,在长半径转动的阀板大半圆上,阀板密封面转动轨迹的切线会与阀座密封面形成一个角,使阀板启闭时阀板密封面相对阀座密封面在一个渐出脱离和渐入挤压的作用,从而更为降低阀板启闭时蝶阀密封副两密封面之间的机械磨损和擦伤。该类蝶阀的阀板从0°-90°开启时,阀板的密封面会比单偏心密封蝶阀更快地脱离阀座密封面。通常的设计,当阀板从0°转动至8°-12°时阀板密封面即可完全脱离阀座密封面,从而使蝶阀在启闭过程中,阀板与阀座的密封面之间相对机械磨损、挤压转角行程更短,从而使机械磨损、挤压变形更为降低,蝶阀的密封性能更为提高。当关闭蝶阀时,通过阀板的转动,阀板的外圆密封面逐渐接近并挤压聚四氟乙烯、弹簧钢丝复合阀座,使其产生弹性变形而形成弹性力作为密封比压保证蝶阀密封。其中采用弹簧钢丝缠绕聚四氟乙烯的作用在于使阀座具有更大、更好的弹性图365、图3-66、图367、图3-68、图3-69为该类蝶阀的常用密封结构图。
图3-65所示密封结构采用聚四氟乙烯阀座,并设置有防火结构,当蝶阀的聚四氟乙烯阀座被事故着火烧损后,不锈钢金属密封圈便发挥作用使蝶阀保持紧急密封。图3-66所示密封结构,采用不锈钢制开口金属0形圈密封阀座。图3.67所示密封结构,采用不锈钢金属U形圈密封阀座。图3.68所示密封结构,采用聚甲醛密封阀座。图3-69所示密封结构,采用双不锈钢金属密封阀座,可使蝶阀在双向压力作用下均可得到良好密封性.
3)密封副密封性能失效的主要原因。①在蝶阀启闭过程中,阀板转动挤压弹性软质阀座
时,阀板与阀座发生机械磨损、擦伤等现象;②阀板挤压弹性阀座后,弹性阀座或阀板弹性层产生永久塑性变形及冷流、弹性失效等;③弹性阀座或阀板弹性层的材质老化失效等;④介质汽蚀、冲蚀密封面.