調節蝶閥的分類(lèi)
調節蝶閥按結構形式主要分為：中線(xiàn)蝶閥、單偏心蝶閥、雙偏心蝶閥和三偏心蝶閥。
中線(xiàn)蝶閥的結構特征為閥桿軸心線(xiàn)與調節閥密封副接觸面在同一平面上，并與閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)垂直相交。其結構簡(jiǎn)單，制造方便，常見(jiàn)的襯膠對夾式蝶閥即屬于此類(lèi)。缺點(diǎn)是由于蝶板與閥座始終處于擠壓狀態(tài)，阻力大，磨損快。為保證在擠壓、刮擦后仍保證密封性能，閥座基本上采用橡膠或聚四氟乙烯等彈性材料，因此在使用上受到溫度的限制。
單偏心蝶閥的結構特征為閥桿軸心線(xiàn)平行偏離了閥門(mén)密封副接觸面，并與閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)垂直相交，從而在閥門(mén)啟閉過(guò)程中蝶板上下端不再與閥座接觸而產(chǎn)生過(guò)度擠壓。但由于單偏心構造在閥門(mén)的整個(gè)開(kāi)關(guān)過(guò)程中蝶板密封面與閥座密封面仍有擠壓、刮擦現象，在應用范圍上和中線(xiàn)蝶閥大同小異，故采用不多。
雙偏心蝶閥的結構特征為閥桿軸心線(xiàn)既平行偏離了閥門(mén)密封副接觸面，又平行偏離了閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)。雙偏心的效果是使閥門(mén)在開(kāi)啟時(shí)蝶板密封面能瞬間脫離閥座密封面，消除了蝶板與閥座的不必要的過(guò)度擠壓、刮擦現象，減小了密封副間的磨損，減輕了啟閉力矩。同時(shí)還使得雙偏心蝶閥也可以采用金屬閥座，提高了蝶閥在高溫領(lǐng)域的應用。
三偏心蝶閥的結構特征為閥桿軸心線(xiàn)既平行偏離了閥門(mén)密封副接觸面，又平行偏離了閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)，且閥門(mén)密封副接觸面的旋轉體中心線(xiàn)與閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)傾斜一角度。三偏心的效果是密封副的接觸斷面由真圓變?yōu)闄E圓，從根本上改變了密封副的密封原理，使金屬硬密封蝶閥實(shí)現零泄漏成為了可能。
2
蝶閥設計時(shí)要考慮的因素
蝶閥功能
1
設計時(shí)要明確蝶閥是用作接通或截斷管路中的介質(zhì)，還是調節、控制管路中介質(zhì)的流量和壓力。不同功能的閥門(mén)其密封副設計時(shí)考慮的因素有所不同，若閥門(mén)是用作接通或截斷管路中的介質(zhì)，則著(zhù)重考慮閥門(mén)的截斷能力，即閥門(mén)的密封性能，在確保所選材料必須耐腐蝕的前提下，低、中壓及常溫閥門(mén)常采用軟密封的結構形式，中、高溫及高壓閥門(mén)則選用硬密封的結構形式；若閥門(mén)是用作調節、控制管路中介質(zhì)的流量和壓力時(shí)，則著(zhù)重考慮閥門(mén)的固有調節特性及調節比。
工藝條件
2
設計前首先要充分了解閥門(mén)所在工藝系統的工藝條件，包括：介質(zhì)類(lèi)型（氣、液、固相及雙相或多相混合等）、介質(zhì)溫度、介質(zhì)壓力、介質(zhì)流速（或流量）、動(dòng)力源及其參數等。
（1）介質(zhì)類(lèi)型
蝶閥結構形式通常是根據一種主要的介質(zhì)進(jìn)行設計，但也必須考慮到次要的介質(zhì)，例如用來(lái)清洗、試驗和吹掃等介質(zhì)，介質(zhì)的黏附及沉積等均對閥門(mén)結構設計有影響；同時(shí)更要關(guān)注介質(zhì)的腐蝕性對結構及材料的影響。
（2）介質(zhì)溫度
可能引起的問(wèn)題有：①不同的熱膨脹：溫度梯度或膨脹系數不同會(huì )引起閥門(mén)密封副的膨脹不均勻，從而導致閥門(mén)啟閉時(shí)的卡死或泄漏。②材料性能的變化：設計時(shí)要考慮材料在高溫下許用應力的降低，另外由于在很高溫度下膨脹的零件可能產(chǎn)生局部屈服，所以熱循環(huán)有時(shí)也會(huì )引起尺寸的變化。③熱應力和熱沖擊。
（3）介質(zhì)壓力
主要影響蝶閥承壓件的強度和剛度設計，及密封副的必需比壓和許用比壓的設計。
（4）介質(zhì)流速
主要影響蝶閥通道及密封副表面的耐沖蝕性能，特別是氣固、液固兩相流的介質(zhì)，更要謹慎考慮。
（5）動(dòng)力源
其參數直接影響蝶閥的連接接口設計及啟閉時(shí)間和驅動(dòng)靈敏性、可靠性。電源的電壓和電流強度的變化對閥門(mén)的影響不很大，主要是氣源和液壓源的壓力和流量將直接影響到蝶閥的功能的實(shí)現。
強度與剛度的考慮
3
蝶閥在設計時(shí)除按《閥門(mén)設計手冊》提供的靜態(tài)設計計算外，還要考慮因介質(zhì)壓力、流速等產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)載荷，特別是中高壓管系中蝶閥關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的水錘能量，還要考慮環(huán)境影響的附加載荷以及管道、支座等引起的附加載荷。
壓力損失和流通能力
4
壓力損失和流通能力本質(zhì)上是同一參數，壓力損失是流體阻力的量度，是閥門(mén)進(jìn)口壓力與出口壓力之差值，在給定流量下，其大小主要取決于蝶閥的結構形式、內件的造形及表面粗糙度設計，通常用流阻系數來(lái)表示。流通能力與閥門(mén)在給定壓力差時(shí)流過(guò)的zui大流量有關(guān)，通常用流量系數來(lái)表示。流阻系數與流量系數的關(guān)系式為：
式中
C——流量系數；
A——閥門(mén)流道的截面積，單位為m2；
K——流阻系數。
通常在設計時(shí)要考慮盡量使閥門(mén)的壓力損失zui小和流通能力zui大，一般采取的措施有：①閥體通道不縮徑，通道中應無(wú)任何凸出部分，蝶板造形圓滑過(guò)渡。②盡可能減小介質(zhì)過(guò)流部位的表面粗糙度值。③整個(gè)通道橫截面盡量保持不變或采取平緩過(guò)渡結構。
驅動(dòng)力矩
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蝶閥的驅動(dòng)方式根據用戶(hù)需要可以是電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)以及氣液動(dòng)等，驅動(dòng)裝置的輸出轉矩取決于蝶閥所需的輸入轉矩，蝶閥的輸入轉矩又受結構形式、密封程度、介質(zhì)種類(lèi)(水、油、氣和粉體)、介質(zhì)壓力、工作頻度(低頻度、高頻度)以及控制方式(純開(kāi)閉型、調節型)等因素的影響。蝶閥的結構形式、密封程度不同，其輸入轉矩的計算公式也不同(詳見(jiàn)《閥門(mén)設計手冊》)；使用條件的不同，所選擇驅動(dòng)裝置輸出轉矩的安全系數不同，詳見(jiàn)表1。
表1控制方式選用的安全系數
介質(zhì)敏感性
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蝶閥適用于輸送水、油、氣體、水固兩相以及氣固兩相流等多種介質(zhì)的管路系統作開(kāi)關(guān)或調節裝置用，因而蝶閥密封副對介質(zhì)的敏感性也是設計時(shí)需考慮的重要因素之一，設計時(shí)主要從材料選擇和結構形式上來(lái)考慮。例如對介質(zhì)中含塵量較高的切斷蝶閥，則要選用彈性好的橡膠材料作密封圈，或采用具有自清理結構的多層次金屬硬密封圈，在密封副相對運動(dòng)的同時(shí)靠密封副本身能清除微粒等污物，或采用吹掃、清洗功能來(lái)減輕粉塵對密封副的污染。
壽命
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蝶閥正常的失效形式是泄漏，泄漏又包括外泄漏和內泄漏，外漏主要是沖蝕或腐蝕而導致，內漏主要是密封副破損而導致。通常所說(shuō)的壽命是指密封副的使用時(shí)間或動(dòng)作次數，其主要取決于介質(zhì)種類(lèi)、介質(zhì)溫度、介質(zhì)壓力、啟閉頻率和啟閉速度等，從而選擇滿(mǎn)足工況條件的材料并進(jìn)行必要的熱處理，例如：材料的抗擦傷性能、抗電化學(xué)腐蝕性能和疲勞強度等。另外密封副的壽命與結構設計的合理性、制造精度等密切相關(guān)。
主要件材料選用
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蝶閥的主要件包括閥體、蝶板、閥桿、閥座和密封圈，材料選用的主要依據是工況條件，特別關(guān)注材料的耐蝕性及適用溫度，一般常用材料的適用溫度及適用介質(zhì)見(jiàn)表2。
表2常用材料的適用溫度及適用介質(zhì)
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結束語(yǔ)
隨著(zhù)性的節能、環(huán)保意識的提高，大型項目工藝系統正在不斷向高參數化發(fā)展，從而對閥門(mén)的工藝參數也提出了更高、更苛刻的要求，為了適應高壓、高溫、低溫和多相流等工況下的功能要求，蝶閥的結構也在不斷更新?lián)Q代，高性能的特種蝶閥層出不窮，但萬(wàn)變不離其中，只有明確工藝系統對閥門(mén)的功能要求，明確工況的各項參數，就能設計出滿(mǎn)足功能要求，性能可靠的調節蝶閥產(chǎn)品。提高生產(chǎn)率。
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