[閥門(mén)入門(mén)知識]之--蝶閥在低溫介質(zhì)中的使用的要求與應用
隨著(zhù)經(jīng)濟與工業(yè)技術(shù)的的飛躍發(fā)展，日新月異的高新技術(shù)和人們對閥門(mén)的需求，使得閥門(mén)業(yè)面臨著(zhù)巨大的挑戰和機遇。尤其是蝶閥在低溫介質(zhì)中的使用，除了能滿(mǎn)足常溫狀態(tài)下一般閥門(mén)所具有的性能之外，更重要的是在低溫狀態(tài)下閥門(mén)密封的可靠性，動(dòng)作的靈活性以及對低溫閥門(mén)的一些其它特殊要求。
蝶閥具有結構緊湊、體積小、重量輕（與相同壓力，相同通徑的閘閥相比可減輕40%～50%）流體阻力小、啟閉迅速等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛的使用。
但我國在一些低溫裝置，如天燃液化設備、空氣分離設備以及變壓吸附設備等化工行業(yè)所采用的閥門(mén)有80%以上還是截止閥或閘閥，采用蝶閥的數量很少。其主要原因是金屬密封蝶閥在低溫狀況下密封性能表現不良，以及其它一些因結構不合理等原因造成介質(zhì)內漏和外漏的現象，嚴重的影響這些低溫設備的安全和正常運行，不能滿(mǎn)足低溫設備的要求。
根據我國低溫裝置的不斷發(fā)展，對低溫閥門(mén)的要求日益增大，因此對金屬密封蝶閥進(jìn)行結構上的改進(jìn)，開(kāi)發(fā)了三偏心純金屬高密封性能的蝶閥，這種蝶閥無(wú)論介質(zhì)是高溫還是低溫均能滿(mǎn)足其需要。
現結合其結構特點(diǎn)，僅對低溫性能方面作簡(jiǎn)單介紹。
一、對低溫碟閥密封性能的要求：
低溫閥門(mén)產(chǎn)生泄漏的原因主要有兩種情況，一是內漏；二是外漏。
1）閥門(mén)產(chǎn)生內漏
主要原因是密封副在低溫狀態(tài)下產(chǎn)生變形所致。
當介質(zhì)溫度下降到使材料產(chǎn)生相變時(shí)造成體積變化，使原本研磨精度很高的密封面產(chǎn)生翹曲變形而造成低溫密封不良。我們曾對DN250閥門(mén)進(jìn)行低溫試驗，介質(zhì)為液氮（-196℃）蝶板材料為1Cr18Ni9Ti（沒(méi)經(jīng)過(guò)低溫處理）發(fā)現密封面翹曲變形量達0.12mm左右，這是造成內漏的主要原因。
新研制的蝶閥由平面密封改為錐面密封。閥座是一個(gè)斜圓錐橢圓密封面，與嵌裝在蝶板上的正圓形彈性密封環(huán)組成密封副。密封環(huán)可在蝶板槽內徑向浮動(dòng)。當閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，彈性密封環(huán)首先和橢圓密封面的短軸接觸，隨著(zhù)閥桿的轉動(dòng)逐漸將密封環(huán)向內推，迫使彈性環(huán)再和斜圓錐面的長(cháng)軸接觸，zui終導致彈性密封環(huán)與橢圓密封面全部接觸。它的密封是依靠彈性環(huán)產(chǎn)生變形而達到的。
因此當閥體或蝶板在低溫下產(chǎn)生變形時(shí)，都會(huì )被彈性密封環(huán)來(lái)吸收補償，不會(huì )產(chǎn)生泄漏和卡死現象。當閥門(mén)打開(kāi)時(shí)這一彈性變形立即消失，在啟閉過(guò)程中基本沒(méi)有相對磨擦，故使用壽命長(cháng)。
2）閥門(mén)的外漏。
其一是閥門(mén)與管路采用法蘭連接方式時(shí)，由于連接墊料、連接螺栓、以及連接件在低溫下材料之間收縮不同步產(chǎn)生松弛而導至泄漏。因此我們把閥體與管路的連接方式由法蘭連接改為焊接結構，避免了低溫泄漏。
其二是閥桿與填料處的泄漏。一般多數閥門(mén)的填料采用F4，因為它的自滑性能好、摩擦系數?。▽︿摰哪Σ料禂礷=0.05～0.1），又具有*的化學(xué)穩定性，因此得到廣泛應用。
但F4也有不足之處，一是冷流傾向大；二是線(xiàn)膨脹系數大，在低溫下產(chǎn)生冷縮導致滲漏，造成閥桿處大量結冰，至使閥門(mén)開(kāi)啟失靈。為此研制的低溫蝶閥采用自縮密封結構即利用F4膨脹系數大的特點(diǎn)，通過(guò)予留的間隙達到常溫、低溫都可以密封的目的。
二、閥體、閥桿軸襯的設計要求
1）低溫閥門(mén)殼體結構形狀。
材料選擇的正確與否對閥門(mén)的正?？煽抗ぷ饔兄?zhù)極其重要的意義。蝶閥的結構特點(diǎn)與截止閥、閘閥相比，不但避免了因形狀不規則，殼體壁厚不均勻，在低溫下產(chǎn)生的冷縮，溫差應力所引起的變形，而且由于蝶閥體積小，閥體形狀左右基本是的稱(chēng)的，因而熱容量??；予冷量消耗也??；形狀規則又便于對閥門(mén)的保冷措施。
2）閥桿襯套的選擇。
根據用戶(hù)反映，有些低溫閥門(mén)在運行當中，閥門(mén)的轉動(dòng)部位發(fā)生粘滯，咬合現象時(shí)有發(fā)生，主要原因是：配對材料選擇不合理，予留冷間隙過(guò)小，以及加工精度等原因所致。
在研制低溫閥門(mén)時(shí)，采取了一系列措施，防止出現以上現象。例如：我們對閥桿上、下軸襯選用了具有摩擦系數小及自潤滑性能的SF-1型復合軸承，這樣可以適用于低溫閥門(mén)的一些特殊需要。金屬密封型蝶閥具有的特點(diǎn)是一些普通閥門(mén)所不具備的。尤其是流阻小、密封可靠、啟閉迅速、使用壽命長(cháng)等。