概述：

在诸多蝶阀种类中，按其结构形式区分大致有以下几种：中线型、单偏心、双偏心，三偏心（即三维）等结构形式。按其密封材料分为两大类：非金属材料的密封副（如橡胶、塑料、尼龙、陶瓷等）;另外是金属材料的密封副（如铜、铜合金、钢、合金钢、不锈钢、硬质合金等）这类阀门通常称为硬密封阀门。以上各种类型的阀门具有一定的优点，在工业生产中得到了广泛的应用，发挥重要的作用。但是还存在着一些缺点和不足之处，如启闭力矩大。目前工业的突飞猛进的发展已经不能满足各种工况条件的需要和用户的要求，他们对阀门的质量、性能的要求越来越高，为了满足广大用户的需要，适应复杂的工况条件，这里推出一种新型的蝶阀—球形螺旋曲线阀板蝶阀。 

1、几种形状蝶板的特性曲线比较分析：

五种不同形式阀板的转矩系数（CT值）特性曲线的比较分析如下：

实验是DN150、H/D(B/D)=0.25的平板型、透镜型、鱼尾型、S型、球面螺旋线阀板的转矩系数特性曲线进行比较，结果为：

①鱼尾型的特性曲线较好，在30°以下曲线很平坦，CT值很小，因此作用在这 范围内，作用在阀板上的反转力矩影响较小。在30°以上直呈CT值最大，其曲线上升斜率也比较平坦，不足之处：A.流阻增加，使流通能力有所减小。B.由于鱼尾部的关系，阀板上，下端呈不对称的，故在阀板旋转方向决定后：介质通过阀板的流向就固定了，重量较重。

②透镜型的特性曲线比鱼尾型、S型阀板都差，但比平板型要好些，然而阀板的结构是实体的，所以比较笨重，对大口径来说尤其显著。

③平板型的特性曲线比其他几种都差些，其各开度的CT值均都高，但流通能较大，阀板重量较轻。

④S型的特性曲线较在45以下的一般曲线与鱼尾相似CT值高得相近，从45°后曲线斜率迅速上升，与鱼尾型和透镜型的CT值低得多，但它是对称的，无论介质从哪方向流入，阀门的受力状态是相同的,重量也较轻些。

⑤球面螺旋曲线阀板，大大地克服了上述4种阀板的缺点，它的特性曲线在45°的一般曲线与S型阀板接近，受力的方向均为对称，重量比其他4种阀板都要轻，并防止了湍流现象,适应各种口径的阀门。

2. 密封原理及结构特点

这种蝶阀的阀板设计成“球形螺旋曲线型式”的几何形状是流线型结构，两端有阀轴支撑，阀座的密封面与球形螺旋曲线阀板的密封面形成密封状态呈倾斜形式,阀板两侧形成一个α角相对应。 

它虽然不是偏心结构，但它确具有双偏心的功能，越关越紧和自锁功能，并能够自动补偿。在关闭过程中阀轴带动球形螺旋曲线阀板转动时，其阀板的密封面从螺旋的最高点对称向各个方向逐渐压紧阀座，阀座受力均匀，橡胶圈不会翻舌和断裂，密封比压稳定，密封性能可靠,在开启的过程中同样逐渐脱离阀座，因此，它没有垂直方向的摩擦，这样就大大的减少了密封副之间的摩擦热，降低了磨损程度，因而启闭力矩较小，减轻了操作扭矩，同时也降低了能耗。可轻量化，经现场实际测试相当于中线型蝶阀寿命的2-3倍。它的最大特点：实现了阀门的双向零泄漏标准。其性能优越于中线型和偏心蝶阀,具有双偏心功能。（因为中线型蝶阀在启闭过程中阀板的密封面自始至终都紧紧的压迫着阀座的密封面）

3.应用范围和优点

球形螺旋曲线阀板蝶阀是工业管网中输送气体、液体介质进行接通和切断的新型阀门。它的特点适用于管网中不允许串流、混流和严格的工况条件，是一种比较理想的阀门之一。

目前，国内外各行业和工业用的中线型蝶阀从密封结构讲，蝶阀均为阀板在转动过程中，阀板密封面与阀座都产生挤压发生摩擦，如有不当就会发生橡胶圈翻舌或撕裂的弊端，这类结构的蝶阀，则克服了上述缺点而设计的一种特殊几何形状的阀板，球形螺旋曲线阀板从流体状况上是流线型的几何形状可以提高CV值(流量系数)，降低了流阻系数值，增强了流量的控制，有效的防止了湍流和涡流现象。使阀门能够在最高的工作压力下以较小的力矩操作，从而减少了磨损程度，延长了阀门的寿命。有效的降低了制造成本与维修费用，改变了衬里材料之后，它可适用不同介质和工况条件。是给排水、冶金、轻纺、石油、电力、化工等行业管网中应用广泛的一种新型阀门之一。

4.继续研究的课题和解决问题的途径

当前，开发研制的球形螺旋曲线阀板蝶阀是我国蝶阀种类中比较新的产品，它还是一种软密封结构形式，能否制造硬密封的球形螺旋曲线阀板蝶阀，给从事阀门设计师们提出新的课题，有待于今后进一步的探索和思考。再者，加工球形螺旋曲线阀板几何形状比较复杂，工装要求比较严格和规范化，如果大量生产，成本会大大降低的。

从该阀门的密封性能和经济效益方面来看，它优越于同类产品和其他种类的蝶阀，总之，球形螺旋曲线阀板蝶阀具有结构新颖独特，使用功能广泛，密封效果双向密封零泄漏功能，寿命长等特点，因此，它的前景是广阔的，经济效益是可观的，是一种很有开发和应用价值的新型阀门。

1.  美国L.J莱昂斯主编-阀门设计手册

2.  陆培文主编-实用阀门设计手册

3.  张欣主编-最新阀门设计制造技术与产品质量检验标准规范全书

4.  徐灏主编-机械设计手册

闸阀：闸阀是指关闭件（闸板）沿通道轴线的垂直方向移动的阀门，在管路上主要作为切断介质用，即全开或全关使用。一般，闸阀不可作为调节流量使用。它可以适用低温压也可以适用于高温高压，并可根据阀门的不同材质。但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中。   优点：①流体阻力小；②启、闭所需力矩较小；③可以使用在介质向两方向流动的环网管路上，也就是说介质的流向不受限制；④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小；⑤形体结构比较简单，制造工艺性较好；⑥结构长度比较短。   缺点：①外形尺寸和开启高度较大，所需安装的空间亦较大；②在启闭过程中，密封面人相对摩擦，摩损较大，甚至要在高温时容易引起擦伤现象；③一般闸阀都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加了一些困难；④启闭时间长。  
蝶阀：蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。   优点：①结构简单，体积小，重量轻，耗材省，特别用于大口径阀门中；②启闭迅速，流阻系数小；③可用于带悬浮固体颗粒的介质，依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。   缺点：①流量调节范围不大，当开启达30%时，流量就将进95%以上。②由于蝶阀的结构和密封材料的限制，不宜用于高温、高压的管路系统中。一般工作温度在300℃以下，PN40（6～40）以下。③密封性能相对于球阀、截止阀较差，故用于密封要求不是很高的地方。  
球阀：是由旋塞阀演变而来，它的启闭件是一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。   优点：①具有最低的流阻（实际为0）；②因在工作时不会卡住（在无润滑剂时），故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中；③在较大的压力和温度范围内，能实现完全密封；④可实现快速启闭，某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s，以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀门时，操作无冲击。⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位；⑥工作介质在双面上密封可靠；⑦在全开和全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀；⑧结构紧凑、重量轻，可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构；⑨阀体对称，尤其是焊接阀体结构，能很好地承受来自管道的应力；⑩关闭件能承受关闭时的高压差。⑾全焊接阀体的球阀，可以直埋于地下，使阀门内件不受侵蚀，最高使用寿命可达30年，是石油、天然气管线最理想的阀门。   缺点：①因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，它对几乎所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。但聚四氟乙烯的物理特性，包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良的热传导性，要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。所以，当密封材料变硬时，密封的可靠性就受到破坏。而且，聚四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于180℃情况下使用。超过此温度，密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下，一般只会在120℃不使用。②它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电动阀）。  
截止阀：是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。因此，这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流用。   优点：①在开启和关闭过程中，由于阀瓣与阀体密封面间的摩擦力比闸阀小，因而耐磨。②开启高度一般仅为阀座通道的1/4，因此比闸阀小得多；③通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因而制造工艺性比较好，便于维修。④由于其填料一般为石棉与石墨的混合物，故耐温等级较高。一般蒸汽阀门都用截止阀。   缺点：①由于介质通过阀门的流动方向发生了变化，因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门；②由于行程较长，开启速度较球阀慢。  
隔膜阀：是指在阀体和阀盖内装有一挠性膜或组合隔膜，其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。阀痤可以堰形，也可以是直通流道的管壁。   优点：①操纵机构与介质通路隔开，不但保证了工作介质的纯净，同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性,阀杆处不需要采用任何形式的单独密封，除非在控制有害介质中作这安全设施使用；②由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体，二者均可以采用多种不同的材料，因此该阀能理想控制多种工作介质，尤其适合带有化学腐蚀或悬浮颗粒的介质。③结构简单，只由阀体、隔膜和阀盖组合件三个部件构成。该阀易于快速拆卸和维修，更换隔膜可以在现场及短时间内完成。   缺点：①由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺和限制，较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难，故隔膜不宜用于较大的管径，一般应用在DN≤200mm以下的管路上。②由于受隔膜材料的限制，隔膜阀适用于低压及温度不高的场合。一般不超过180℃；③调节性能相对较差，只在小范围内调节（一般在关闭至2/3开度时，可用于流量调节）  
安全阀：是指在受压容器、设备或管路上，作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时，阀门自动开启，继而全量排放，以防止设备、容器或管路和压力继续升高；当压力降低到规定值时，阀门应自动及时关闭，从而保护设备、容器或管路的安全运行。   蒸汽疏水阀：在输送蒸汽、压缩空气等介质中，会有一些冷凝水形成，为了保证装置的工作效率和安全运转，就应及时排放这些无用且有害的介质，以保证装置的消耗和使用。它有以下作用：①能迅速排除产生的凝结水；②防止蒸汽泄露；③排除空气及其他不凝性气体。   减压阀：是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。  
止回阀：又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。这些阀门是靠管路中介质本身的流动产生的力自动开启和关闭的，属于一种自动阀门。止回阀用于管路系统，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。主要可分为旋启式（依重心旋转）与升降式（沿轴线移动）。     流量系数的定义：   1、 C：在阀门全开情况下，温度为5~40℃的水，阀两端压差为1kgf/cm2 时，每小时流经阀的体积（以m3表示）。C是流量系数的通用符号，我国过去长期使用。   2、 Kv：在阀门全开情况下，温度为5~40℃的水，阀两端压差为100KPA时，每小时流经阀的体积（以m3表示）。Kv=1.01C，目前我国推荐使用。   3、Cv：在阀门全开情况下，温度为15℃（华氏60度）的水，阀两端压差为1lb/in2 时每小时流经阀的体积（以m3表示）。Cv=1.167C   阀门流量系数和气蚀系数介绍   阀门的流量系数和气蚀系数是两个重要的参数，这在先进工业国家生产的阀门资料中一般均能提供，甚至在样本里也印出。我国生产的阀门基本上没有这方面资料，因为取得这方面的资料需要做实验才能提出，这是我国和世界先进水平的阀门差距的重要表现之一。

 思考：
 今天你可以违反原则给我好处，明天你就会无原则地给我带来恶果。付出与得到一般来说是成正比的，“天上掉馅饼”的事只发生在童话故事中。

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