炼钢转炉用气动蝶阀结构设计

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Structure Design of Pneumatic Butterfly Valve for Steel·making ConverterHU Wanqiang(Colege of Electrical and Information Engineering of Xuchang University，Xuchang Henan 461000，China)Abstract：A kind of triple eccentric pneumatic buterfly valve，which was used for steel-making converter，was designed accord-ing to the specialty of converter dust elimination system.The structure of the buterfly vah，e was explained.the main components weredesigned and calcula ted.Pneumatic drive was adopted as the drive mode of the buterfly valve。

Keywords：Triple eccentric buterfly valve；Pneumatic drive mode；Structure design阀杆轴心同时偏离蝶片中心及本体中心，且密封副为斜椎的蝶阀称为三偏心蝶阀。三偏心蝶阀因具有无死区设计、双重安全构造、本体阀座构造等特点，广泛应用于介质温度小于425℃的治金、电力 、石油化工以及给排水和市政建设等工业管道上，作调节流量和载断流体使用。三偏心蝶阀自问世以来，为满足日益严酷的工况要求，其本身也在经历着自我完善和不断发展的过程。即使最基本的零泄漏，理论上三偏心蝶阀都可以做到，但实际上还是有赖于周密的设计和精密的制造。此次设计的蝶阀即为三偏心蝶阀，采用双作用气缸驱动，主要用于钢铁厂转炉炉气的回收，也可用于化工、电站、石油等行业。

1 三偏心蝶阀主要零件设计作者所设计的三偏心蝶阀如图 1所示 ，该阀主要由阀体、阀杆、蝶板、蝶柱、支架、支座等零件组成。此阀的工作原理是：气缸通过阀杆带动蝶板转动，蝶板与阀体密封面吻合 ，将通道切断，即为关闭；反之，则为开启。

1.1 阀体结构设计阀体是蝶阀中重要零件之-，其质量通常占整个阀体总质量的70%左右。根据转炉炼钢产生-氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、水蒸气、少量的氧气及微量的甲烷 等废气这-特点 ，阀体选用球 墨铸铁QT400，它有足够的强度 、刚度和耐腐蚀性，可以满足设计要求。

端 盂 阀体 阀杆图 1 三偏心蝶阀结构图根据参考资料 ，查得相应的公称压力 P 2.5×10 Pa，由公称通径 D 100 mm和公称压力即可确定蝶阀的法兰类型为铸铁双法兰连接，查相关文献可得阀体的结构总长为 L150 mm，宽度为 K160mm。根据阀门的流通能力和流体的阻力系数要求，确定阀体的流动通道为 100 mm。

阀体最小壁厚可根据以下公式计算：收稿日期：2012-叭 -04作者简介：胡万强 (1975-)，男，硕士，讲师，主要从事机电设计及其控制方面 的教学与研究工作。E-mail：hwq###XCU.edu.en。

第4期 胡万强：炼钢转炉用气动蝶阀结构设计 ·113·≥ s.5( DN)×1式中：P 为关闭瞬问前后的压力差，P 317.52 Pa。

将相关数据代入以上公式，可得 ≥12.37 mm，圆整后取 T15 mm。

图2 阀体结构图1.2 碟板的设计计算(1)蝶板大端直径D的确定根据 GB/T 12238.2008，由公称通径可得出蝶板大端的直径即蝶阀阀座的最小通径 D94 mm。

(2)蝶板中性面长短半径的确定蝶板中性面的长半径RA Ao- /J 。tan2a短半径 - Esi ncCOSOd 2 cos2式中：A 为蝶阀阀座最小通径的-半 ；Ot为偏心角，根据密封副材料，偏心角取目前阀门制造商广为采用的参数，选 Ot15。；E为蝶板中性面，取值 10 mm。

将相关数据代入以上公式中，得R 45.56 mm，R43.89 mm。