上個(gè)世紀(jì)30年代，美國(guó)發(fā)明了蝶閥，50年代時(shí)傳入日本，到60年代才在日本普遍采用，而在我國(guó)推廣則是70年代以后的事了。蝶閥的主要特點(diǎn)是：操作力矩小，安裝空間小和重量輕。以DN1000為例，蝶閥約2T，而閘閥約3.5T，且蝶閥易與各種驅(qū)動(dòng)裝置組合，有良好的耐久性和可靠性。橡膠密封蝶閥缺點(diǎn)是作節(jié)流使用時(shí)，由于使用不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生氣蝕，使橡膠座剝落、損傷等情況發(fā)生，所以如何正確選用則要根據(jù)工況要求。蝶閥的開(kāi)度與流量之間的關(guān)系，基本上呈線性比例變化。如果用于控制流量，其流量特性與配管的流阻也有密切關(guān)系，如兩條管道安裝閥門(mén)口徑、形式等全相同，而管道損失系數(shù)不同，閥門(mén)的流量差別也會(huì)很大。如果閥門(mén)處于節(jié)流幅度較大狀態(tài)，閥板的背面容易發(fā)生氣蝕，有損壞閥門(mén)的可能，一般均在15°外使用。蝶閥處于中開(kāi)度時(shí)，閥體與蝶板前端形成的開(kāi)口形狀以閥軸為中心，兩側(cè)形成完成不同的狀態(tài)，一側(cè)的蝶板前端順流水方向而動(dòng)，另一側(cè)逆流水方向而動(dòng)，因此，一側(cè)閥體與閥板形成似噴嘴形開(kāi)口，另一側(cè)類似節(jié)流孔形開(kāi)口，噴嘴側(cè)比節(jié)流側(cè)流速快的多，而節(jié)流側(cè)閥門(mén)下面會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，往往會(huì)出現(xiàn)橡膠密封件脫落。蝶閥操作力矩，因開(kāi)度及閥門(mén)啟閉方向不同其值各異，臥式蝶閥，特別是大口徑閥，由于水深，閥軸上、下水頭差所產(chǎn)生的力矩也不容忽視。另外，閥門(mén)進(jìn)口側(cè)裝置彎頭時(shí)，形成偏流，力矩會(huì)有增加。閥門(mén)處于中間開(kāi)度時(shí)，由于水流動(dòng)力矩起作用，操作機(jī)構(gòu)需要自鎖。
中國(guó)閥門(mén)產(chǎn)業(yè)鏈眾多，但并非閥門(mén)強(qiáng)國(guó)?？傮w上看我國(guó)已經(jīng)邁入了世界閥門(mén)大國(guó)的行列，但從產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)看我國(guó)離閥門(mén)強(qiáng)國(guó)仍有很長(zhǎng)的一段差距。行業(yè)的生產(chǎn)集中度低、產(chǎn)品相配套的閥門(mén)研發(fā)能力低、閥門(mén)行業(yè)制造技術(shù)水平低等現(xiàn)象仍然存在，進(jìn)出口貿(mào)易逆差不斷擴(kuò)大。真正能夠在市場(chǎng)上存活的閥門(mén)企業(yè)沒(méi)有這么多。但閥門(mén)行業(yè)的這種高速震蕩將帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)，震蕩的結(jié)果將會(huì)使市場(chǎng)運(yùn)作更加理性閥門(mén)的國(guó)產(chǎn)化之路異?！翱部馈??；A(chǔ)件已經(jīng)成為制約我國(guó)制造業(yè)向化發(fā)展的短板，十二五期間政府將繼續(xù)加大對(duì)裝備零部件的國(guó)產(chǎn)化力度。此處我們選取《實(shí)施方案》里提及的幾個(gè)重點(diǎn)發(fā)展具有代表性的閥門(mén)行業(yè)進(jìn)行進(jìn)口替代的可行性分析。從分析可以看出各子行業(yè)閥門(mén)進(jìn)口替代可行性差別很大，閥門(mén)亟待更多的政策引導(dǎo)及科研扶持。
閥門(mén)行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，作為裝備制造業(yè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，起到非常重要的作用。由于我國(guó)國(guó)內(nèi)閥門(mén)制造業(yè)水平與水平相比仍有一定差距，好多高參數(shù)、高溫高壓、高磅級(jí)的關(guān)鍵閥門(mén)原來(lái)一直依賴進(jìn)口，例如歐洲OMAL品牌一直是國(guó)內(nèi)閥門(mén)應(yīng)用行業(yè)的主要選擇對(duì)象。為了力促閥門(mén)國(guó)產(chǎn)化，在下達(dá)的《關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》后，國(guó)家有關(guān)部門(mén)根據(jù)國(guó)家作出的重大裝備國(guó)產(chǎn)化的要求，先后作出了一系列重大部署，并由國(guó)家牽頭，和中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)一起，部署制訂了相關(guān)領(lǐng)域重大裝備的閥門(mén)國(guó)產(chǎn)化方案，并多次與有關(guān)部門(mén)協(xié)調(diào)，如今閥門(mén)國(guó)產(chǎn)化在國(guó)內(nèi)閥門(mén)行業(yè)已形成共識(shí)。積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)；吸收國(guó)外優(yōu)秀的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)(包括技術(shù))；產(chǎn)品試驗(yàn)、性能檢驗(yàn)嚴(yán)格按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；吸收國(guó)外生產(chǎn)工藝經(jīng)驗(yàn)重視新材料的研究及推廣應(yīng)用；弄清進(jìn)口的高參數(shù)閥門(mén)產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)和工況條件等是加快國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，推進(jìn)閥門(mén)產(chǎn)品不斷更新，全面實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的國(guó)產(chǎn)化的途徑。隨著閥門(mén)行業(yè)重組步伐的加快，未來(lái)行業(yè)將是閥門(mén)產(chǎn)品質(zhì)量安全和產(chǎn)品品牌之間的競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品向高技術(shù)、高參數(shù)、耐強(qiáng)腐蝕、高壽命方向發(fā)展，只有通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，進(jìn)行技術(shù)改造，才能逐步提高產(chǎn)品技術(shù)水平，滿足國(guó)內(nèi)裝置配套，全面實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的國(guó)產(chǎn)化。我國(guó)閥門(mén)制造行業(yè)在龐大的需求環(huán)境下，必將呈現(xiàn)出更好的發(fā)展前景。
工作原理
蝶閥是用圓盤(pán)式啟閉件往復(fù)回轉(zhuǎn)90°左右來(lái)開(kāi)啟、關(guān)閉或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的一種閥門(mén)。蝶閥不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、材料耗用省、安裝尺寸小、驅(qū)動(dòng)力矩小、操作簡(jiǎn)便、迅速，并且還可以同時(shí)具有良好的流量調(diào)節(jié)功能和關(guān)閉密封特性，是近十幾年來(lái)發(fā)展的閥門(mén)品種之一。蝶閥的使用非常廣泛。其使用的品種和數(shù)量仍在繼續(xù)擴(kuò)大，并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長(zhǎng)壽命、優(yōu)良的調(diào)節(jié)特性，以及一閥多功能發(fā)展。其可靠性及其他性能指標(biāo)均達(dá)到較高水平。
隨著防化學(xué)腐蝕的合成橡膠在蝶閥上的應(yīng)用，蝶閥的性能得以提高。由于合成橡膠具有耐腐蝕、抗沖蝕、尺寸穩(wěn)定、回彈性好、易于成形、成本低廉等特點(diǎn)，并可以根據(jù)不同的使用要求選擇不同性能的合成橡膠，以滿足蝶閥的使用工況條件。
由于聚四氟乙烯(PTFE)具有耐腐蝕性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、不易老化、摩擦系數(shù)低、易于成形、尺寸穩(wěn)定，并且可以通過(guò)填充、添加適當(dāng)?shù)牟牧细纳破渚C合性能，得到強(qiáng)度更好、摩擦系數(shù)更低的蝶閥密封材料，克服了合成橡膠的局限性，因而以聚四氟乙烯為代表的高分子聚合材料及其填充改性材料，在蝶閥上得到了廣泛的應(yīng)用，從而使蝶閥的性能得到進(jìn)一步的提高，制造出了溫度、壓力范圍更廣，密封性能可靠，使用壽命更長(zhǎng)的蝶閥。
為了滿足高低溫度、強(qiáng)沖蝕、長(zhǎng)壽命等工業(yè)應(yīng)用的使用要求，金屬密封蝶閥得到了很大的發(fā)展。隨著耐高溫、耐低溫、耐強(qiáng)腐蝕、耐強(qiáng)沖蝕、高強(qiáng)度合金材料在蝶閥中的應(yīng)用，使金屬密封蝶閥在高低溫度、強(qiáng)沖蝕、長(zhǎng)壽命等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了大口徑(9~750mm)、高壓力(42.0MPa)、寬溫度范圍(-196~606℃)的蝶閥，從而使蝶閥的技術(shù)達(dá)到一個(gè)全新的水平。
蝶閥在開(kāi)啟時(shí)，具有較小的流阻。當(dāng)開(kāi)啟在大約15°~70°之間時(shí)，又能進(jìn)行靈敏的流量控制，因而在大口徑的調(diào)節(jié)領(lǐng)域，蝶閥的應(yīng)用非常普遍。
由于蝶閥蝶板的運(yùn)動(dòng)帶有擦拭性，故大多數(shù)的蝶閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)。依據(jù)密封件的強(qiáng)度，也可用于粉狀和顆粒狀介質(zhì)。
蝶閥適用于流量調(diào)節(jié)。由于蝶閥在管中的壓力損失比較大，大約是閘閥的三倍，因此在選擇蝶閥時(shí)，應(yīng)充分考慮管路系統(tǒng)受壓力損失的影響，還應(yīng)考慮關(guān)閉時(shí)蝶板承受管路介質(zhì)壓力的強(qiáng)度。此外，還必須考慮在高溫下彈性閥座材料所承受工作溫度的限制。
蝶閥的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和總體高度較小，開(kāi)啟和關(guān)閉速度較快，且具有良好的流體控制特性。蝶閥的結(jié)構(gòu)原理于制作大口徑閥門(mén)。當(dāng)要求蝶閥作控制流量使用時(shí)，最重要的是正確選擇蝶閥的規(guī)格和類型，使之能恰當(dāng)?shù)?、有效地工作?/div>
通常，在節(jié)流、調(diào)節(jié)控制與泥漿介質(zhì)中，要求結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短、啟閉速度快、低壓截止(壓差小)，推薦選用蝶閥。在雙位調(diào)節(jié)、縮徑的通道、低噪聲、有氣穴和汽化現(xiàn)象、向大氣少量滲漏、具有磨蝕性介質(zhì)時(shí)，可選用蝶閥。在特殊工況條件下節(jié)流調(diào)節(jié)，或要求密封嚴(yán)格、磨損嚴(yán)重、低溫(深冷)等工況條件下。
結(jié)構(gòu)
主要由閥體、閥桿、蝶板和密封圈組成。閥體呈圓筒形，軸向長(zhǎng)度短，內(nèi)置蝶板。
特點(diǎn)
1、蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、材料耗用省，安裝尺寸小，開(kāi)關(guān)迅速、90°往復(fù)回轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)力矩小等特點(diǎn)，用于截?cái)?、接通、調(diào)節(jié)管路中的介質(zhì)，具有良好的流體控制特性和關(guān)閉密封性能。
2、蝶閥可以運(yùn)送泥漿，在管道口積存液體最少。 低壓下，可以實(shí)現(xiàn)良好的密封。 調(diào)節(jié)性能好。
3、蝶板的流線型設(shè)計(jì)，使流體阻力損失小，可謂是一種節(jié)能型產(chǎn)品。
4、閥桿為通桿結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，有良好的綜合力學(xué)性能和抗腐蝕性，抗擦傷性。蝶閥啟閉時(shí)閥桿只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而不作升降運(yùn)行，閥桿的填料不易破壞，密封可靠。與蝶板錐銷固定，外伸端為防沖出型設(shè)計(jì)，以免在閥桿與蝶板連接處意外斷裂時(shí)閥桿崩出。
5、 連接方式有法蘭連接、對(duì)夾連接、對(duì)焊連接及凸耳對(duì)夾連接。
驅(qū)動(dòng)形式有手動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)、電動(dòng)、 氣動(dòng)、液動(dòng)、電液聯(lián)動(dòng)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)化操作。
優(yōu)點(diǎn)
1、啟閉方便迅速、省力、流體阻力小，可以經(jīng)常操作。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門(mén)。
3、可以運(yùn)送泥漿，在管道口積存液體最少。
4、低壓下，可以實(shí)現(xiàn)良好的密封。
5、調(diào)節(jié)性能好。
6、全開(kāi)時(shí)閥座通道有效流通面積較大，流體阻力較小。
7、啟閉力矩較小，由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反，因而啟閉較省力。
8、密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。
9、安裝方便。
10、操作靈活省力，可選擇手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓方式。
缺點(diǎn)
1、使用壓力和工作溫度范圍小。
2、密封性較差。
蝶閥按結(jié)構(gòu)形式可分為偏置板式、垂直板式、斜板式和杠桿式。
按密封形式可軟密封型和硬密封型兩種。軟密封型一般采用橡膠環(huán)密封，硬密封型通常采用金屬環(huán)密封。
按連接型式可分為法蘭連接和對(duì)夾式連接；按傳動(dòng)方式可分為手動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和電動(dòng)幾種。
