对于流程工业企业、水处理和公共事业单位来讲，管道中水流的调节是一项要求很高的任务。水流的气蚀作用和水击作用都会给流程设备的设计带来很大限制，降低了流程设备的生产效率，增加了流程设备维护保养的费用。与传统的蝶阀相比较，新型蝶阀提供了更好的解决方案。

Rene von Der Gaag  本文作者系Tyco Valves & Controls公司特殊专用阀生产经理。

较低的费用、较轻的重量、简单的维护保养等优点使得蝶阀成为流程工业供水设备中应用非常广泛的设备。由于它很高的流通能力、较短的长度尺寸以及很宽的流量调节范围也使它成为流量调节应用中的宠儿。

但当涉及到压力调节时情况就不同了。在调节压力时，由于传统蝶阀有限的压力差使它们不适合进行压力的调节。经验告诉我们，当作用在蝶阀阀板上的压力超过输入压力30%后，就会在普通蝶阀中产生气穴。因此，在流量调节中蝶阀是很好的选择，但在压力调节中蝶阀的使用就受到了限制。

气穴带来的后果

气穴除带来很高的噪声之外，也带来了很大的磨损和管道设备的损坏。当有流体介质流经管道阀门时，则会因局部流量的减小，导致流速相应降低。当压力降低到介质蒸汽压力之下时，在液体介质中会产生微小的气泡。当含有气泡的液体介质流到静态压力较高的区域时，微小的气泡就会聚集起来。从而产生所谓的“微喷”，形成压力波，对阀门出口侧的管道造成损害或者造成阀门本身的损害。

除了可能改变流体介质的性能外，气穴也能产生更加强烈的震动，带来严重的噪声污染。若气穴是发生在管壁附近，则能够带来管壁渗漏和阀门阀体渗漏的恶果。这不仅能够使管道阀门损坏，甚至还可能产生停产维修的风险。

最佳的蝶阀结构

尽管蝶阀有气穴损坏的风险，但仍然一直被视为是合适的压力调节解决方案。究其原因，是因为其安装长度短，能够明显减少流程设备的占用空间。但长期以来，由于受限制的使用适应性、很高的气穴损耗风险以及水击带来的损坏风险，利用蝶阀调节压力一直只是一种折衷方法。随着阀门设计的进步和发展，现在有了一种新的解决方案，保持传统蝶阀优点的同时，又适合于在供水设备中进行压力调节和流量调节。

为了解决占用空间和气穴问题，Tyco Valves & Controls公司成功研发了一种可单向流通的、带有很多孔的蝶阀。这些孔把液体的整个流量分解为一个个从孔中流动的部分流量。

新型Monovar蝶阀能够实现精确的压力和流量调节，并且有着很低的噪声和气穴。由于它的压力恢复系数很低，因此比传统蝶阀的压力差高许多。

孔板结构的蝶阀的输入侧阀板是带孔且可以上下移动的，而在蝶阀出口侧的阀板是带孔的固定阀板。两块阀板各有大约56个锥形通孔。

该阀的设计保证了压力差为输入侧压力的80%。最高工作压力可达0.05?kPa，工作环境的温度范围在-51~199℃之间。关闭时阀门的泄露率符合AMSE B16.104标准Ⅲ级的规定和要求。该阀可手动、气动、液压或者电气驱动。在当作压力或者流量调节阀使用时，保证工作可靠性的重要条件，是不要把该阀当作常开不关、或者常闭不开的阀使用。

简单的工作原理

借助于这种锥孔型的结构设计，该阀能够很好防止气穴的形成。即使出现气穴，这种锥孔也能将损害减小到最低程度。气穴产生的有害能量经大量锥孔时会降低，因为锥孔把液体介质的整个流量分解为经过一个个小孔的部分流量。这些锥孔也能够实现精确可靠的调节，保证即使出现气穴也不会给阀门造成很大的损害。气穴气体的微喷形成的是液体介质内部的微爆，微爆所产生的冲击波大部分都作用于管壁、阀体。虽然由于紊流能够带来较大的噪声，但不会对阀门零部件造成损坏。

因此，这种新型蝶阀非常适合在压力差大的工况中使用。由于新型蝶阀特殊的结构设计和加工，使用了耐腐蚀的合金材料和特殊涂层材料，因此它有着很长的使用寿命。

快速稳定流量

与其他类型的高压力差蝶阀相比较，新型蝶阀不仅保证了以很短的阀板长度快速地稳定了流量，而且允许在蝶阀附近安装其他管道控制元器件。

由于该阀的调节机构是垂直于管道流向，且阀板有着许多允许液体介质流通的小孔，因此大大降低了液体介质的紊流。因此，在液体介质流过两倍阀板直径的距离后，马上就实现了稳定的流动，而传统的蝶阀至少要流经5倍的阀板直径长度后才能稳定下来。

借助于新型蝶阀特殊的结构设计和有些应用场合下使用的特殊材料，这种蝶阀可以在所有的有压力调节、流量调节和温度调节的工业应用领域和供水设备中使用。它的抗气穴性能、很短的尺寸、快速稳定液体介质为流程设备规划设计提供了使用灵活、性能可靠的解决方案。

图1 由于新型蝶阀的阀板有许多小孔，因此液体的整个流量被分解为一个个小流量，从而降低了噪声、减少了气穴

图2 由于新型蝶阀阀板中有许多小气孔，因此减小了液体介质的紊流