文献综述-电动蝶阀的设计及数字化分析.doc

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蝶阀的性能与发展

一、前言

阀门是石油、化工、电站、长输管线、造船、核工业、各种低温工程、宇航以及海洋采油等国民经济各部门不可缺少的流体控制设备。阀门广泛应用于国计民生的各个领域，球阀、蝶阀、自润滑柱塞和隔膜阀，这些类型的阀门具有操作快，压力损失小的优点。蝶阀是用盘形关闭件转动90°或90°左右来启闭阀门的一种旋转阀，蝶阀是一种古老的阀门。阀门由四个主要部件组成：阀体、阀板、阀杆和阀座。阀门的性能和系统要求：1.线性的。2.等百分比。3.快开。它具有结构简单，不易产生热变形，重量轻、占据空间位置小，阻力相对小，开闭迅速，启闭功率小，密封性好，寿命较长等优点，故得到广泛应用。一般规格的都是软密封蝶阀，在软密封蝶阀的结构设计中，其碟版可能是中心的，偏心的和双偏心或三偏心的。中心的碟版，软质密封位于阀盖中。流量控制装置，装有一个旋转阀板，控制流程中的流动介质。阀板总是位于通道内，但是因为它比较薄，所以它对流动几乎没有阻力。蝶阀技术在过去的半个世纪发展显著，这可以部分归因于直角回转操作、紧密切断以及它在各种构造材料中的可用性。早期的蝶阀使用集中在水应用，但是新的设计和新的组成材料已允许它们用于不断增加的工业流体应用。

二、国内外研究现状及发展动态分析

阀门时一种涉及门类、品种复杂、量大面广的产品，其质量好坏、技术水平高低直接影响着国民经济各个部门的发展。一次，对阀门要求严格控制内在质量。有些阀门需要得到国际上的权威机构认可，才能打开销路。例如，有些动力工程阀门、核电站阀门要得到ASME（美国机械工程师学会）的认可标记才能有人购买。ASME目前已使用“N”、“NV”、“NPT”等五种标记。石油工业用阀门要得到美国石油学会“API”标记，才能打开销路。

国际阀门贸易市场在近几年更加活跃、竞争也相当的激烈。实力较强的是德国和美国。德国是世界最大的阀门出口国。1985年意大利阀门贸易额超过美国，位居第二。

1987年工业发达国家的阀门总进出口额所占比重分别为：德国22.2%，意大利16.5%，美国10.9%，日本10.7%，法国9.7%。1985年世界前六名阀门进出口贸易额的排名如下：德国2739.8百万德国马克，意大利2127.5百万德国马克，美国1833.1百万德国马克，日本1683.5百万德国马克，法国1545.7百万德国马克，英国1376.7百万德国马克[1]。

随着国外大型成套技术的发展，出现了一系列新型成套设备与单机。与阀门有关的新型成套设备发展的特点是：大型化、高参数化、高性能自动化和成套化。

与这些成套设备配套的阀门最大通径与最高压力：最大平板闸阀通径1620mm，2000和3050mm（美国、日本）；最大蝶阀通径9750mm；最大球阀通径3050mm，不算驱动装置的重量184t；最大水用闸阀通径2750mm，9mpa（日本）。

设备大型化经济效果：概括起来说，一是提高生产效率，二是减少基建投资，三是降低原燃料消耗。

成套设备自动化水平：国外石油化工企业主要成产过程已经实现直接数字控

制，有的还实现了计算机分级控制。合成氨、乙烯、尿素、合成纤维、合成橡胶和合成塑料等化工企业普遍实现巡回检测、报警，有的实现闭环控制和局部最佳

化控制。20kw以上大型发电机组普遍向计算机控制发展。核电站普遍用计算机控制，但一般直属于监视一级水平，闭环控制和少。

以上这些成套设备的控制方式也都要求阀门与之相适应。所以，近年来，国外阀门的控制方式也有很大发展。除一般手动、机动、电动、气动、液动传动之外，电液联动、自动控制的阀门种类不断增多，并有进一步的发展趋势[2]

1、蝶阀

闸阀、截止阀和止回阀是阀门家族最老的成员，阀门家族的新成员越来越受人们的欢迎，它包括有旋转90开关的阀门如球阀、蝶阀、自润滑柱塞和隔膜阀，这些类型的阀门具有操作快，压力损失小的优点。但是在这些阀门的设计中，最高工作温度受到人造合成橡胶密封的限制。这与闸阀和截止阀的情况不同，后者可以通过适当的选择阀体和密封材料来适应任何工作条件[5]。

蝶阀是用盘形关闭件转动90或90左右来启闭阀门的一种旋转阀，蝶阀是一种古老的阀门。早期，由于密封性能不良，只能作为调节之用。例如烟道阀，便是一种调节蝶阀。随着合成橡胶等弹性密封材料的出现，以及密封机构的深入研究，出现了密封式的蝶阀。弹性金属阀座以及新的结构形式的出现，使蝶阀在高温、低温环境中也逐渐被采用。目前蝶阀的发展趋势既可作调节用，又可作密封用。蝶阀具有结构简单，不易产生热变形，重量轻、占据空间位置小，阻力相对小，开闭迅速，启闭功率小，密封性好，寿命较长等优点，故得到广泛应用。如市政工程的给、排水系统，火力发电厂、核电站各种供水系统热力管网及污水处理系统，水电站大型水轮机的进水阀，电力、化工