双向硬密封蝶阀技术说明

双向硬密封蝶阀技术说明(2019.6)

一、产品介绍

该阀是我公司技术人员经优化设计的高性能金属密封蝶阀。采用了“斜置椭圆蝶板径向动平衡密封系统”，能可靠地实现蝶阀密封双向零泄漏，是真正具有国际领先水平的高科技新产品。该产品成批投产后创造了良好的经济效益和社会效益，并作为以国代进产品，被国内外各企业大量选用，深受广大新老用户的欢迎，是值得您高度信赖的优质产品。

该阀的蝶板在启闭过程中，实现了蝶板密封圈与阀座密封面之间的无滑动摩擦、卡挤，密封面上的压力角大于摩擦角，采用的“径向动平衡密封系统”设计，使蝶板开启阻力极低。启闭过程中蝶板密封面沿360°圆角各点可以瞬间快速完成，逐点接触和逐点脱离。开启密封即分离，快速准确实现关闭接触自动相吻合的密封动作。

该种阀由于采用多重密封，经过高精度机械加工成椭圆型截面密封环，它与阀座金属密封面组成密封副。这种密封结构，在高压工况下不产生塑性变形，在高温或低温工况下，不存在冲压应力、焊接应力、弹性退火或咬坏脆裂现象，彻底解决了传统蝶阀密封结构不合理引起泄漏的弊病，大大提高了阀门的密封可靠性。

二、适用范围

本阀适用于高、中、低压，高温、低温的管路中作闭路密封装置、节流装置和调节装置。广泛适用于石油、化工、冶金、矿山、电力、能源、交通、农田、水力、环保、建筑、医药、生物等行业。特别适用密封要求较严格的工况，如煤气管道上，也适用水、蒸气、油品、空气、尘气、硝酸等腐蚀性介质。

使用温度-196℃—1200℃，工作压力PN0.6—10Mpa或150—600磅级。本阀完全可以取代笨重、价高的闸阀、截止阀、球阀、节流阀，并作为以国代进产品。

三、阀门结构特征和工作原理

3.1三偏心硬密封蝶阀的结构特征

蝶板回转中心（即阀门轴中心）与蝶板密封面形成一个尺寸a偏置，并与阀体中心线形成1个b偏置，阀体密封面中心线与阀座中心线（阀体中心线）形成一个角度为β的角偏置。

蝶板多层次密封面“ 金属+石墨”、“金属+PTFE”两种。

阀体密封面“

堆焊”或“本体”两种形式。

3.2 三偏心硬密封蝶阀的密封原理

三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与双偏心密封蝶阀相同的间隙y 。由于β偏置角的形成使长、短半径转动的阀板大、小半圆上，阀板密封面转动轨迹的切线与阀座密封面形成θ1角和θ2角，使阀板启闭时密封面相对于阀座密封面渐出脱离和渐入压紧，从而彻底消除了阀板启闭时密封副两密封面之间的机械磨损各擦伤。

该类蝶阀在0~90度开启时，阀板密封面会在开

启的瞬间立即脱离阀座密封面。在其90~0度关闭时，只有在关闭的瞬间，其阀板密封面才会接触并压紧阀座密封面。

由于θ1、θ2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外加驱动转矩产生，不仅消除了常规蝶阀中弹性座作弹性老化，冷流，弹性失效等因素造成的两密封面之间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，从而使其密封性能大大的提高。

3.3结构特点

3.3.1无摩擦运动。独特的三偏心结构使蝶板在启闭过程中实现全行程无摩擦

转动，消除了密封件和阀座之间的所有接触摩擦，延长了阀门使用寿命。而双偏心结构的硬密封蝶阀在启闭过程中虽然也有一定的减摩功能，但在20°左右的启闭范围内，两轴端密封件和阀座之间的摩擦不可避免，一旦由于密封面磨损使密封件达到必须的密封比压所要求的弹性变形量不能保证时，阀门将产生泄漏。

3.3.2由扭矩产生弹性密封。蝶板密封圈由靠护圈（压板）镶嵌定位在蝶板上，

但没有固定死，它能在径向自由移动，密封圈的这种特殊形状使它具有很大的弹性。依靠关闭力矩使弹性密封圈紧压在阀座锥面上，并使密封圈产生一定的向蝶板中心的弹性变形，由于该弹性变形使蝶板不必依靠管道介质压

力就能保证可靠的密封。

3.3.3倾斜的锥面设计确保均匀的密封接触。三偏心蝶阀特别选定的锥形角，

使弹性密封圈以一定的接触角与阀座接触。这个接触角均匀地围绕其圆周面，确保阀杆处密封圈和阀座间的完全接触，这种几何形状使得密封圈的密封应力完全均匀分布，保证了整个密封面的密封。

3.3.4阀板密封圈为多层不锈钢316(OR 316L)夹PTFE(OR 柔性石墨)，阀座密封

面堆不锈钢。由于阀座密封面向上升起的这种结构，固体物不易在那里积聚，可长久保持阀门的密封性能。

3.3.5阀门采用蜗轮蜗杆手动操作，在蜗轮箱盖上设置有指针，能随蝶板的运

动同步显示阀门的开启或关闭状态。

3.3.6小于DN800的蝶阀采用通轴式结构，大于DN800的蝶阀采用段轴式结构。

下轴为内置式，采用阀盖端面静密封；上轴采用V型填料密封，通过调节填

料压盖的压紧力，可获得良好的密封效果。

3.3.7采用不锈钢硬化轴承，摩擦力矩小，低磨损，耐腐蚀。

3.3.8结构先进，优化创新高科技。

3.3.9克服了高温高压工况下，水刀的切割损伤。

3.3.10阀门密封付间无滑动摩擦卡挤，阻力小，扭矩低，操作启闭轻松自由。

3.3.11密封付无擦伤，且有补偿调节功能，使用寿命长。

3.3.12适用高温、高压工况，且特别适用要求高密封性能的工况，如煤气管道

等。

四、蝶阀使用标准

设计标准： API609，ASME B16.34，GB/T 12238，JB/T 8527

法兰标准： ASME B16.5，ASME B16.47，GB/T 9113，HG/T 20592

结构长度： API609，GB/T 12221

公称通径： 50~1400 mm(2~56＂)

公称压力： 150LB~600LB，PN0.6~10.0MPa

阀门试验： API598，GB/T 13927，JB/T 9092

五、主要零件及材料

六、阀座和阀瓣密封面材料

七、壳体材料的使用介质与温度范围

八、使用说明

1. 阀门材料的选用满足阀门技术参数中设计压力和设计温度的要求，实物与提供的图纸相符。

2. 除有特殊说明外，所有阀门在施工现场不需解体就可投入使用，如因阀门质量原因需要在施工现场解体维修，我方承担一切费用或更换阀门。

3. 滑动部件间有一定的硬度差别以防相互咬紧，提供相应材料的磨损特性；在阀门阀座使用其他表面硬化材料的地方，阀座和阀芯采用不同的硬度，较硬的材料用于阀座。

4. 所有需要填料的阀门都为石墨填料，不含氯化物；填料具有降低不锈钢杆腐蚀的措施；结构上，填料无需拆卸阀就可更换；

5. 所有阀门都能在不拆执行器时更换填料，且以接长阀杆来满足；阀门填料箱易接近和设计成在阀杆上施加均匀压力，不会出现任何卡阻现象。

6. 我方保证所有材料适合于所输送的流体。所有承压零部件材料均符合ASTM 或国家相关规范的要求，并说明非承压材料如垫片、填料等也满足相关规定或标

准；

7. 阀门阀体为钢制铸造。依据接管的参数（管径和壁厚）配套相应的美标或国标阀门。

8. 所有阀门不采用塑料或酚醛塑料制阀手轮。

9. 所有阀门均在面对手轮时用顺时针方向旋转手轮为阀门关闭。当手轮不是直接固定在阀杆上时，增加合适的传动机构（传动机构灵活和可靠），确保手轮在顺时针方向旋转时关闭。

10. 每只手轮的表面均标注"open(开)"、"shut(关)"字样和指示旋转方向的箭头。

11. 所有阀门均根据"装置和设备标识"和DL/T922 规定标志阀体标记和标牌标记铭牌。

12. 所有阀门接头均有可靠的保护设施，防止在运输时损坏和潮气、尘埃等异物进入。不得采用在阀门接头端内插入堵塞。

13. 所有阀门阀座均可承受要求机械强度和严密性水压试验。我方完全满足招标方的要求。

14. 指示阀门中流动方向的箭头清楚铸在或模压在每个阀的阀体上。

九、制造要求

1.采用铸钢制的阀体，内部都顺滑，阀内清洁度符合JB/T7784 的规定。

2. 阀体内外表面不允许有裂纹、气孔、毛刺、加沙等缺陷，外观质量符合GB/T6414的规定。

3. 锻钢或铸钢阀门材料的选用符合DL/T922-2005 及其所规定的相关标准规定，并提供材料的化学成分、力学性能和质量报告。

4. 铸钢件承压部位的壁厚不允许有负偏差，其它尺寸公差符合GB/T6414 的规定。

5. 锻件表面不允许有裂纹、折叠和斑痕等缺陷存在。

6. 机械加工的表面不允许有有害的伤害。

7. 密封面的表面不允许有裂纹、气孔、凹陷、刮伤、刻痕及斑点等缺陷。

8. 阀门端部与管道连接破口的加工符合买方设计院提供的接口资料的规定。

十、性能规范

十一、新老密封系统比较

十二、Cv值流道特性及系数

Cv 值在阀门两侧降压为1PSI 的标准下，（60°F ，14.7PSLA ）测得的

十三、安装使用与维护说明

1、安装前必须要仔细核对阀门的标志、合格证书是否符合使用要求，核实后应进行清洁处理。

2、蝶阀可安装在设备管道上的任意位置，但有传动装置的，应直立安装，及传动装置必须垂直水平管路的位置。安装位置有利于操作和检查。

3、蝶阀安装方向与介质流向一致。

4、蝶阀与管道的连接螺栓，安装时应按对角线方向多次拧紧，连接螺栓不得单件一次拧紧，以防受力不均而造成法兰连接处泄漏。

5、开启阀门时要逆时针转动手轮，关闭时要顺时针转动手轮，要按开启、关闭指示标记旋转到位。

6、电动蝶阀出厂时，已将控制机械的启闭行程调好，为防止电源接通方向搞错，用户在第一次接通电源前要手动开至半开位置，

检查指示盘方向与发明开启

方向是否一致。

7、阀门在使用时，如发现故障，应立即停止使用，查明原因及清除故障。

8、阀门的保管：未安装使用的阀门应存放在干燥的室内，堆放整齐，不允许露天存放，防止损坏和锈蚀。保管时间较长的阀门，要定期清洗、吹干、涂防锈油。阀门两端应用盲板保护法兰密封面，，以防杂质进入内腔。

9、阀门的运输：阀门的发运时应包装好，应按合同规定进行包装，包装符合JB2759-80《机电产品包装通用技术条件》的有关规定。保证在运输过程中不损坏和丢失零件。

十四、阀门故障分析

对于用户来说，实际使用工况于阀门规定的适用范围要一致，以及操作正确与认真维护，是直接关系到阀门故障的避免与使用寿命的延长。常见的故障详见下表：

产品外形结构图