炼钢转炉用气动蝶阀的组成与设计

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1、炼钢转炉用气动蝶阀的组成与设计   阀杆轴心同时偏离蝶片中央及本体中央，且密封副为斜椎的蝶阀称为三偏心蝶阀。三偏心蝶阀因具有无死区设计、双重安全构造、本体阀座构造等特点，广泛应用于介质温度小于425℃的治金、电力、石油化工以及给排水和市政建设等产业管道上，作调节流量和载断流体使用。三偏心蝶阀自问世以来，为知足日益严酷的工况要求，其本身也在经历着自我完善和不断发展的过程。即使最基本的零泄漏，理论上三偏心蝶阀都可以做到，但实际上仍是有赖于周密的设计和精密的制造。此次设计的蝶阀即为三偏心蝶阀，采用双作用气缸驱动

2、，主要用于钢铁厂转炉炉气的回收，也可用于化工、电站、石油等行业。  1三偏心蝶阀主要零件设计  作者所设计的三偏心蝶阀如图1所示，该阀主要由阀体、阀杆、蝶板、蝶柱、支架、支座等零件组成。此阀的工作原理是：气缸通过阀杆带动蝶板滚动，蝶板与阀体密封面吻合，将通道堵截，即为封闭；反之，则为开启。  1.1阀体结构设计  阀体是蝶阀中重要零件之一，其质量通常占整个阀体总质量的70%左右。根据转炉炼钢产生一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、水蒸气、少量的氧气及微量的甲烷等废气这一特点，阀体选用球墨铸铁QT400，它有足

3、够的强度、刚度和耐侵蚀性，可以知足设计要求。 图1三偏心蝶阀结构图  根据参考资料，查得相应的公称压力pg=2.5×105Pa，由公称通径DN=100mm和公称压力即可确定蝶阀的法兰类型为铸铁双法兰连接，查相关文献可得阀体的结构总长为L=150mm，宽度为K=160mm。根据阀门的畅通流畅能力和流体的阻力系数要求，确定阀体的活动通道为100mm。  阀体最小壁厚可根据以下公式计算：   式中：p'为关闭瞬间前后的压力差，p'=317.52Pa。将相关数据代入以上公式，可得T≥12.37mm，圆整后取T=1

4、5mm。  设计的阀体结构图见图2。图2阀体结构图  .2蝶板的设计计算  (1)蝶板大端直径D的确定  根据GB/T12238-2008，由公称通径可得出蝶板大端的直径即蝶阀阀座的最小通径D=94mm。  (2)蝶板中性面长短半径的确定  蝶板中性面的长半径   短半径   式中：A0为蝶阀阀座最小通径的一半；α为偏心角，根据密封副材料，偏心角取目前阀门制造商广为采用的参数，选α=15°；E为蝶板中性面，取值10mm。将相关数据代入以上公式中，得RA=45.56mm，RB=43.89mm。  1.3蝶阀

5、密封比的确定  由