一种双向压金属硬密封蝶阀

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1、学兔兔www.xuetutu.com第38卷第5期石油化工设备Vol_38No．5PETR(9-CHEMICAIEQUIPMENTSept．20092009年9月文章编号：1000—7466(2009)05—001303一种双向压金属硬密封蝶阀张希恒，姚晓春(兰州理工大学，甘肃兰州730050)摘要：分析了偏心蝶阀在介质正向流动和反向流动的密封受力、阀杆的弯曲变形以及阀杆的弯曲变形对蝶阀密封的影响。提出了一种双向压金属硬密封蝶阀，讨论了这种蝶阀的结构、工作原理、密封的可靠性及特点。关键词：蝶阀；偏心；金属硬密封；双向压中图分类号：TQ055．8l文献标志码

2、：ABilateralMetalHardwareSealedButterflyValveZHANGXi-heng，YAOXiao-chun(LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Theeccentricbutterflyvalveinthemediumforwardandreverseflowofsealingtheforceandbendingdeflectionofthestemandtheeffectofstem，bendingdeflectiononthebutterf

3、lyvalvesealinthispaperwereanalyzed．Italsoprovidesabilateralmetalhardwaresealedbutterflyvalve。andthestructureofbutterflyvalve，workingprinciple，reliabilityandfeaturesofsealarediscussed．Keywords：butterflyvalve；eccentricity；metalhardwareseal；bilateral近年来，我国金属硬密封蝶阀发展很快，其主要内阀门行业的关注。本文通过

4、分析偏心蝶阀的密封结构是偏心蝶阀。偏心结构蝶阀的蝶板与阀座之间力和阀杆变形，提出一种双向压金属硬密封蝶阀。的密封是靠传动装置的力矩使蝶板压向阀座实现1偏心蝶阀密封力分析的，阀杆启闭扭矩越大，阀座的密封性能越好。对于介质双向受压密封的管道，当介质正向流动时，介质1．1密封力分析压力使密封比压增大，提高密封性能；介质反向流动偏心蝶阀结构见图1，主要由阀体、蝶板、阀杆时，介质压力使蝶板与阀座之间的密封比压减小，有和填料组成。图1中L为阀杆回转中心与阀体密可能发生泄漏，偏心结构金属硬密封蝶阀不能完全封面的偏心距离(mm)。偏心蝶阀在介质正向流动保证反向介质流动的密

5、封。随着我国南水北调工实现密封功能时，阀杆扭矩在蝶板密封面施加的必程的开展、长输管线的不断建设以及工业环保、水处需密封力为Fr(N)。但由于介质力F(N)的作理、高层建筑、给排水管路改造，对蝶阀的密封性能用，使密封面的实际密封力增大到F，此时，密封也提出了更高的要求，既要保证蝶阀在正向状态能面的实际密封力Fm为必需密封力F和介质力够密封，也要在反向状态能够保证密封，因此，介质FMI之和，即：双向流动都能保证密封的双向压硬密封蝶阀得到国FMzz—FMF—卜FMl(1)收稿日期：2009—05—22基金项目：甘肃省自然科学基金暨中青年科技基金项目(3ZS042

6、一B25—013)作者简介：张希恒(1966一)，男，甘肃永登人，副教授，学士，从事过程装备的教学和研究工作。学兔兔www.xuetutu.com石油化工设备2009年第38卷其中FMF—qMFA向流动时阀杆弯曲变形对偏心蝶阀的密封影响进行式中，q为密封面必需密封比压，MPa；A为密封面分析。介质反向流动，阀杆在克服密封面作用力的受压面积，mm。同时，还要克服介质力对阀杆的正压力。将阀杆受力简化为简支梁，见图2。图2中A、B两点为阀体对阀杆的支点，C、D两点是阀杆的受力点，作用力为Frcr／2(Fr。为蝶板密封面力和介质力对阀杆的作用力，N)，根据力的平衡

7、原理有：FFGF—FMF+2FM1(6)l^日f图2阀杆受力简化图图1偏心蝶阀结构不图F在密封面形成的密封比压由下式计算：FFGF对阀杆产生的弯曲变形量为[3]：qz—FMzz／A~>qMF(2)一__＼。一J(s一4)㈩式中，q为密封面正向密封比压，MPa。式中，艿为阀杆弯曲变形量，z、z分别为AC和DB偏心蝶阀受反向介质力作用时，在同样的阀杆距离，通常取Z一z，Z为A、B两点距离，mm；E为扭矩和介质力作用下，密封力为：弹性模量，GPa；为惯性矩，N·Srn。FMzF—FMF—FMJ(3)由于密封力和介质作用力的共同作用使得阀杆式中，FM为密封面的反向

8、密封力，N。发生弯曲变形，变形量为。当介质正向流动时，FM在密封面