Развитие и применение трехэксцентриковых клапанов-бабочек

Thread Content

　　Развитие и применение трехэксцентриковых клапанов-бабочек? Во многих странах Азиатско-Тихоокеанского региона из-за ограниченного уровня разработки и производства клапанов на национальном уровне, а также под влиянием традиционных учебников, по-прежнему существует сильное предубеждение против клапанов-бабочек. В то же время в развитых промышленных странах Европы и Америки активно продвигается и используется клапаны-бабочки. 　　Логика проста: клапаны-бабочки сегодня совсем не те, что раньше. Трехэксцентриковые клапаны-бабочки могут использоваться в условиях давления до 2500 фунтов на квадратный дюйм, при температурах от -196 °C до 700 °C. Уровень герметичности такой, что утечек нет, а коэффициент регулирования превышает 100:1. Другими словами, на различных сложных и критически важных линиях управления процессами, будь то клапаны с перекрытием или регулирующие клапаны, при правильном выборе модели, сейчас можно с уверенностью использовать бабочковые клапаны, причем их стоимость невысока. 　　Выдающиеся характеристики клапанов-бабочек тесно связаны с их постоянной эксцентричностью, эволюцией и развитием. Для удовлетворения требований в различных условиях эксплуатации клапаны-бабочки прошли эволюцию от концентрической конструкции к одноэксцентриковой, двухэксцентриковой и трехэксцентриковой. Процесс развития клапанов-бабочек, а также особенности и области применения трехосевых клапанов-бабочек описаны ниже: 1. Клапан-бабочка с концентрической конструкцией. Основной признак такого клапана заключается в том, что ось рукоятки клапана, центр лопасти бабочки и центр корпуса клапана находятся в одной точке. Простая конструкция, удобство в производстве. Распространенные клапаны с резиновой прокладкой относятся к этой категории. Недостаток заключается в том, что дисковой клапан и сиденье клапана постоянно находятся в состоянии сжатия и трения, из-за чего возникает большое сопротивление и быстрое износ. Для преодоления эффектов сжатия и царапин, а также для обеспечения герметичности, в качестве материала для изготовления седел клапанов обычно используются эластичные материалы, такие как резина или политетрафторэтилен. Однако это ставит ограничения на использование таких клапанов в условиях высоких температур. Именно по этой причине традиционно считается, что клапаны-бабочки не подходят для работы при высоких температурах. 2. Одноэксцентрический клапан-бабочка был создан для решения проблемы сжатия лопасти клапана и седла клапана у клапанов-бабочек с концентрическим расположением элементов. В таких клапанах ось штока отклоняется от центра лопасти, в результате чего верхний и нижний края лопасти больше не являются осью вращения. Это способствует снижению чрезмерного сжатия верхнего и нижнего краев лопасти и седла клапана. Однако из-за того, что при одноэксцентрической конструкции явление трения между перепонкой и седлом клапана не исчезает на протяжении всего процесса открытия и закрытия клапана, а сфера его применения практически совпадает с сферой применения концентрических клапанов, его используют редко. 3. Двухэксцентрический клапан-бабочка представляет собой усовершенствованную версию одноэксцентрического клапана-бабочки; именно он в настоящее время находит широкое применение. Его структурная особенность заключается в том, что ось штока клапана смещена как от центра лепестка, так и от центра корпуса. Благодаря эффекту двойного эксцентрика, после открытия клапана лопасть может быстро отделяться от седла клапана, что значительно снижает ненужное чрезмерное давление и трение между лопастью и седлом клапана. Это также уменьшает сопротивление при открытии клапана, снижает износ и продлевает срок службы седла клапана. Сильное износирование существенно снижается, что также позволяет использовать в двухэксцентриковых клапанах металлические седла, тем самым расширяя возможности применения этих клапанов в условиях высоких температур. Однако, поскольку принцип герметизации основан на механизме позиционного замыкания, то поверхности соприкосновения лопасти и седла клапана находятся в линейном контакте; герметичность обеспечивается за счет упругой деформации седла клапана под действием давления, оказываемого лопастью. Поэтому к положению клапана в закрытом состоянии предъявляются высокие требования (особенно к металлическим седлам клапанов). Кроме того, способность клапана выдерживать давление невысока. Именно по этой причине традиционно считается, что клапаны с лопастным механизмом не подходят для использования при высоком давлении, а также имеют высокий уровень утечек. 4. Трехэксцентриковый клапан-бабочка должен выдерживать высокие температуры, требуется использование жесткого уплотнения, но уровень утечек велик ； Для полной герметичности требуется мягкая уплотнительная прокладка, но она не выдерживает высоких температур. Чтобы преодолеть этот недостаток двухэксцентриковых клапанов, была внесена третья эксцентриковая конструкция в сам клапан. Его структурная особенность заключается в том, что при эксцентричности оси штока клапана происходит также эксцентричность конической оси уплотнительной поверхности лепестка клапана относительно цилиндрической оси корпуса. Другими словами, после третьей степени эксцентричности уплотнительная поверхность лепестка клапана уже не имеет формы идеального круга, а становится эллиптической. В результате форма уплотнительной поверхности становится асимметричной: одна её сторона наклонена по отношению к центральной линии корпуса, а другая — параллельна этой линии. 　　Особенностью трехэксцентрикового клапана-бабочки является коренное изменение конструкции уплотнения: вместо уплотнения по принципу положения элементов клапана используется уплотнение по принципу крутящего момента. То есть для обеспечения герметичности не используется эластичная деформация седла клапана, а достигается герметичность за счет давления на поверхности контакта. Благодаря этому решается проблема отсутствия утечек у металлических седел клапанов. Кроме того, поскольку давление на поверхности контакта пропорционально давлению среды, клапан может эффективно функционировать при высоких давлениях и температурах.