气动开关阀的结构、特点、分类

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1、气动开关阀的结构、特点、分类开关阀一般用作快速启闭的两位阀称作为开关阀，化工厂现场使用的开 关阀大多是气动球阀、气动蝶阀，以及对启闭时间要求不高的电动蝶 阀。1、气动球阀气动球阀球体是由旋塞阀转变而来的，它的球心为旋转 90的 动作，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启，有圆形通孔或通道通过 其轴线。当球心旋转到90时阀门处于紧闭状态，当执行器工作时， 只需很小的转动力矩就能将阀门关紧严密，从而可达到快速截断切断 的原理。气动球阀是球阀配上气动执行器。气动执行器的执行速度相对较 快，最快的开关速度0.05 秒/次，所以通常也叫气动快速切断球阀。 气动球阀在管路中主要用来做切断速度快、分配和改变介质

2、的流动方 向。气动球阀是一种新型阀门，它具有以下优点：1 流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。2 结构简单、体积小、重量轻。3 紧密可靠，球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在 真空系统中也已广泛使用。4 操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转 90，便于远距离的控制。5. 维修方便，气动球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆 卸更换都比较方便。6. 在全开或全闭时，球体和阀座的密圭寸面与介质隔离，介质通 过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。7. 适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高 压力都可应用。8. 因为气动球阀动力源采用的是气体，一般为0.2-0.8MPa压 九

3、相对比较安全。气动球阀如果漏气的话，相对液动、电动来说， 气体可以直接排出，对环境没有污染，同时具有较高的安全性。9. 相对于手动和涡轮转动球阀来说，气动球阀可以大口径配置， （手动和涡轮转动球阀一般都在DN300 口径以下，气动球阀可以达到DN1200 口径。）气动球阀已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、 火箭等各部门，以及人们日常生活中。11气动球阀按球体的安装方式又分为浮动球和固定球A、 浮动球气动球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定 的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。浮动气动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密

4、封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球 体介质的工作载荷。这种结构，广泛用于中低压球阀。主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密 封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修。B、固定球气动球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。固定球球阀都带 有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上， 以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承，操作扭距小，适 用于高压和大口径的阀门。固定球阀固定球阀的特点：1、双阻塞与排放功能：固定球阀采用弹簧预紧浮动阀座，无 论阀门处于全开或全关状态时，上下游侧的阀座使流体阻断，阀体中 腔滞留物通过排放阀排泄。2、自动泄压

5、功能：阀门体腔停留介质温度升高而引起异常升 压时，不需通过安全阀，而仅靠阀座功能就可自动泄压，这对保证阀 门在输送液体介质时的安全性非常重要。3、防火安全结构：阀门都具备防火安全功能，其设计、制造均遵循API607和API6FA规范要求。固定球阀的优势:1、密封紧急注脂救护：由于介质中的异物或火灾造成阀座密 封意外失效，注脂阀提供了与注脂枪的快速连接，方便快捷地将密封 脂注入到阀座密封部位，缓解泄漏。固定球阀特点与优势2、可靠的阀杆密封和低操作力矩：除了设置标准密封套圈外， 填料压盖上也设置了 “0”型密封圈，双重密封保证了阀杆密封的可 靠性;增设的石墨填料和密封脂注入使火灾后的阀杆泄漏降至最

6、低。 阀杆滑动轴承和止推轴承使阀门操作轻便。3、全通径或缩径：可根据需要选用全通径或缩径结构。全通 径阀门流量孔径与管线内径一致，便于管线清扫。4、阀杆可加长：根据安装或操作的需要，可对阀门阀杆进行 加长。加长杆球阀，特别适用于城市煤气等需要埋地铺设管线的场合。 加长阀杆尺寸按客户需要确定。5、操作灵活：采用具有小摩擦系数和良好自润滑性的阀座和 阀杆轴承，大大地减少了阀门的操作扭矩。因此即使在没有提供密封 润滑脂的情形下，也能够长期灵活自如地对阀门进行操作。2、气动蝶阀气动蝶阀是用随阀杆转动的圆形蝶板做启闭性，以实现启用动作 的气动阀门主要做截断阀使用,亦可设计成具有调节或段阀兼调节的 功能，

7、蝶阀在低压大中口径管道上的使用越来越多。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且 只需旋转90即可快速启闭，操作简单，同时该电动阀门具有良好 的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀 体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好 的流量控制特性。2.1分类按结构形式可分为：（1）中心密封蝶阀；（2）单偏心密封蝶阀；双偏心密封蝶阀；（4）三偏心密封蝶阀。、中心蝶阀该种蝶阀的结构特征为阀杆轴心、蝶板中心、本体中心在同一位置上。 结构简单、制造方便。常见的衬胶蝶阀即属于此类。缺点是由于蝶板与阀座 始终处于挤压、刮擦状态、阻距大、磨损快。为克服挤压、

8、刮擦、保证密封性 能、阀座基本上采用橡胶或聚四氟乙烯等弹性材料、但也因而在使用上受到温 度的限制、这就是为什么传统上人们认为蝶阀不耐高温的原因。二、单偏心蝶阀为解决同心蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题、由此产生了单偏心蝶阀、 其结构特征为阀杆轴心偏离了蝶板中心、从而使蝶板上下端不再成为回转轴 心、分散、减轻了蝶板上下端与阀座的过度挤压。但由于单偏心构造在阀门的整 个开关过程中蝶板与阀座的刮擦现象并未消失、在应用范围上和同心蝶阀大同 小异、故 米用不多。阀杆阀杆申心纯体中心境岳封嵌面三、双偏心蝶阀在单偏心蝶阀的基础上进一步改良成型的就是目前应用最广泛的双 偏心蝶阀。其结构特征为在阀杆轴心既偏离蝶板中心

9、、也偏离本体中心。双偏心 的效果使阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了蝶板与阀座的不 必要的过度挤压、刮擦现象、减轻了开启阻距、降低了磨损、提高了阀座寿命。 刮擦的大幅度降低、同时还使得双偏心蝶阀也可以采用金属阀座、提高了蝶 阀在高温领域的应用。但因为其密封原理属位置密封构造、即蝶板与阀座的密 封面为线接触、通过蝶板挤压阀座所造成的弹性变形产生密封效果、故对关闭 位置要求很高（特别是金属阀座）、承压能力低、这就是为什么传统上人们认 为蝶阀不耐高压、泄漏量大的原因。四、三偏心蝶阀要耐高温、必须使用硬密封、但泄漏量大；要零泄漏、必须使用软密封、却不耐高温。为克服双偏心蝶阀这一矛盾、又对蝶

10、阀进行了第三次偏心。 其结构特 征为在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时、使蝶板密封面的圆锥型轴 线偏斜于 本体圆柱轴线、也就是说、经过第三次偏心后、蝶板的密封断面不再 是真圆、而是椭圆、其密封面形状也因此而不对称、一边倾斜于本体中心线、 另一边则平行于本体中心线。 这第三次偏心的最大特点就是从根本上改变了密封构造、不再是位置 密封、而是扭力密封、即不是依靠阀座的弹性变形、而是完全依靠阀座的接触 面压来达到密封效果、因此一举解决了金属阀座零泄漏这一难题、并因接触面 压与介质压力是成正比的、耐高压高温也迎刃而解。 三偏心金属密封蝶阀的密封原理由于在双偏心密封蝶阀的基础上，将阀座中心线再与阀体中心线形

11、 成一个B角位置，其偏置后的结果由剖视图可见，当三偏心硬密封蝶 阀处于完全开启状态时，其蝶板密封面会完全脱离阀座密封面，并且 在蝶板密封面与阀体密封面之间形成一个与双偏心密封蝶阀相同的 间隙Y,而由于B角位置的形成会使长、短半径转动的蝶板大、小半 圆上，蝶板密封面转动轨迹的切线与阀座密封面形成一个。1和。2 角。使蝶板启闭时蝶板密封面相对于阀座密封面渐出脱离和渐入压 紧，从而彻底消除了蝶板启闭时蝶阀密封副两密封之间的机械磨损和 擦伤。该蝶阀从0 90开启时，蝶板的密封面会在开启瞬间立即 脱离阀座密封面，在其90 0关闭时，只有在关闭的瞬间，其蝶 板密封面才会接触并压紧阀座密封面。由图可见，由于

12、9 1.02角的形成，使蝶阀关闭时，其密封副两密 封面之间的密封比压可以由常规蝶阀的阀座弹性产生改为外加于阀 门轴的驱动转矩产生，不仅消除了常规蝶阀中弹性阀座弹性材料老 化、冷流、弹性失效等因素造成的密封副两密封面之间的密封比压降 低和消失，而且可以通过对外加驱动转矩的改变实现对其密封比压的 任意调整，从而使三偏心蝶阀的密封性能和使用寿命得到大大的提 高。原理图如下：2.2按密封面材质分类(1)软密封蝶阀。a、密封面由非金属软质材料对非金属软质材料构成。b、密圭寸面由金属硬质材料对非金属软质材料构成。(2)金属硬密封蝶阀。密封面由金属硬质材料对金属硬质材料构成 2.3按工作压力分类(1)真空蝶阀。工作压力低于标准大气历的蝶阀。(2) 低压蝶阀。公称压力PN1. 6MPa的蝶阀。(3) 中压蝶阀。公称压力PN为2. 56. 4MPa的蝶阀。(4) 高压蝶阀。公称压力PN为10。080. 0MPa的蝶阀。(5) 超高压蝶阀。公称压力PN100MPa的蝶阀。