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你知道的阀门知识吗?

阀门是控制流体介质的流量、流向、压力、温度等的机械装置,是管道系统中十分重要的部件。

阀门根据其种类和用途有不同的要求,主要有密封、强度、调节、流通、启闭等性能。在设计和
选用阀门时,除了要考虑基本参数和性能外,还要考虑流体的性能,包括流体的相态(气体、液
体或含固体颗粒)、腐蚀性、粘度、毒性、易燃易爆性,贵重稀有程度和放射性等。
按用途分类
一、截止阀
指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门,在管道上主要作截断用。
上螺纹阀杆截止阀的阀杆螺纹处在介质之外,阀杆螺纹不受介质浸蚀,亦便于润滑,此种结构采用得较普遍。
下螺纹阀杆截止阀的阀杆螺纹在阀体内与介质直接接触,不仅无法润滑,还受介质浸蚀,此种结构用于小口径阀门和温度不高的介质。
二、隔膜阀
隔膜阀用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯组件,利用隔膜的移动起调节作用。隔膜阀的
阀体材料采用铸铁、铸钢,或铸造不锈钢,并衬以各种耐腐蚀或耐磨材料、隔膜材料橡胶及聚四
氟乙烯。衬里的隔膜耐腐蚀性能强,适用于强酸、强碱等强腐蚀性介质的调节。
隔膜阀的结构简单、流体阻力小、流通能力较同规格的其他类型阀大;无泄漏,能用于高粘度及
有悬浮颗粒介质的调节。隔膜把介质与阀杆上腔隔离,所以没有填料介质也不会外漏。但是,由
于隔膜和衬里材料的限制,耐压性、耐温性较差,一般只适用于1.6MPa公称压力和150℃以下。
隔膜阀的流量特性接近快开特性,在60%行程前近似为线性,60%后的流量变化不大。气动形式的
隔膜阀尚可附装反馈信号、限位器及定位器等装置,以适应自控、程控或调节流量的需要。气动
隔膜阀的反馈信号采用无触点传感技术。该产品采用薄膜式推进气缸,替代活塞气缸,排除了活
塞环易损坏,造成泄漏而导致无法推动阀门启闭的弊端。当气源发生故障时,尚可操作手轮使阀
门启闭。
常用的隔膜阀有衬胶隔膜阀、衬氟隔膜阀、无衬里隔膜阀、塑料隔膜阀。
三、止回阀
依靠介质本身的流动自动开闭阀瓣,介质只能单方向流动、可防止介质倒流的阀门叫止回阀。
升降式止回阀
这种阀门的阀瓣沿着阀座孔的中心线移动,阀瓣靠流体的推力打开,靠重力落下,因此它只能安
装在水平管道上。升降式止回阀的阀体形状与截止阀相似,因此它的流动阻力系数亦较大。
旋启式止回阀
这种阀门的阀瓣绕阀座处的销轴旋转。阀瓣一般为整体结构,有些大口径止回阀(公称直径为
600mm及以上)多采用多瓣式。
四、球阀
利用一个中间开孔的球体做阀心,靠旋转球体来控制阀的开启和关闭。球阀可做直通、三通或四
通。球阀在管道上主要作截断、分配和改变介质流动方向用。
由于球阀座应用了橡胶材料,所以其使用温度收到了限制。为了应付可能发生的火灾情况,许多
设计者都采用辅助性的金属对金属密封。球阀不适宜用作节流阀,但其在部分开启状态下,可用
来将进入或排出系统的压力减少。在生产设备上,球阀常用作一般目的的开/闭阀。
浮动球球阀:其球体是浮动的,在介质压力作用下,球体能产生一定的位移并压附在出口端的密
封圈上,保证出口端密封。这种球阀结构简单、密封性好,但在出口端密封处承压高,操作扭矩
也较大。这种结构广泛应用于中低压球阀。
固定球球阀:这种球阀的球体是固定的,受压后不产生移动,通常与球成一体的上下轴上装有滚
动或滑动轴承,操作扭矩小,适用于高压和大口径阀门。
五、安全阀
按加载结构分类
杠杆重锤式安全阀:重锤通过杠杆加载到阀瓣上,载荷几乎不随开启高度变化。由于这种安全阀
杠杆部分的尺寸比较大、使整个阀比较笨重,回座压力低,在工程中已较少采用。
先导式安全阀:由主阀和副阀组成。介质压力和弹簧压力同时加载于主阀瓣,超压时副阀瓣先开
启,导致主阀开启。主要用于大口径和高压的场合。
弹簧式安全阀:弹簧力加载于阀瓣,载荷随开启高度变化。优点在于比重锤式安全阀小,轻便,
灵敏度高,安装位置不受严格限制,在油气急输工程中普遍采用。
按安全阀开启高度分类
微启式安全阀:开启高度为阀座喉径的1/40-1/20,通常做成渐开式(开启高度随压力变化而逐
渐变化)。主要用于泄放量较小的液体介质场合。
全启式安全阀:开启高度等于或大于阀喉径1/4,通常做成急开式(阀瓣在开启的某一瞬间突然
跳起,达到全开高度)。主要用于气体、蒸汽介质的场合和泄放量大的流体介质场合。
渐开式或急开式安全阀:开启高度在微启式和全启式之间。
按阀体构造分类
全封闭式:排放时介质不会向外泄漏而全部通过排泄管排放掉。
半封闭式:排放时,介质一部分通过排泄管排放,另一部分从阀盖与阀杆的配合处向外泄漏。
敞开式:排放时,介质不通过排泄管,直接由阀瓣上方排放。
六、蝶阀
阀瓣是一个圆盘,通过阀杆旋转,阀瓣在阀座范围内作90度转动,实现阀门的开关。它在管路中
起关断作用。亦可调节流量。
特点
启闭方便迅速、省力、流体阻力小,可以经常操作。
结构简单,体积小,重量轻。
可以运送泥浆,在管道口积存液体最少。
低压下,可以实现良好的密封。
调节性能好。
使用压力和工作温度范围小。
密封性较差。
七、闸阀
指关闭件(闸板)沿通道中心线的垂直方向移动的阀门。在管道上主要作截断用,也具有一定的
调节流量的性能。
特点
流体阻力小。
启闭力矩小。
介质流动方向不受限制。
结构长度较短。
密封性能好。
密封面易损伤。
启闭时间长,高度大。
结构复杂零件较多,制造与维修较困难。
按阀板构造分类
明杆闸阀:阀杆螺纹及螺母不与介质接触,不受介质温度的腐蚀性的影响,开启程度明显易见,
因而得到广泛应用。
暗杆闸阀:螺杆螺纹及螺母与介质接触,受介质温度和腐蚀性影响,但阀的高度尺寸较小。暗杆
闸阀适用于非腐蚀性介质及外界环境条件较差的场合。
按阀体内通道直径是否一致分
缩径闸阀:阀座处的通径小于法兰连接处的通径。
等径闸阀:阀座处的通径与法兰连接处的通径相一致。
通径收缩能使阀门零件尺寸缩小,开、闭所需的力亦相应减小,同时可扩大零部件的通用范围。
但是,通径收缩后,流体阻力损失将增加。
八、 疏水阀
疏水阀也叫阻汽排水阀、汽水阀、疏水器、回水盒、回水门等。它的作用是自动排泄不断产生的
凝结水, 而不让蒸汽出来。
疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别” 蒸汽和凝结水基于三个
原理:密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:分类为机械型、
热静力型、热动力型。
1、机械型疏水阀:
机械型也称浮子型,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位变化,使浮子升降带动阀瓣
开启或关闭,达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,
有水即排,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。最大背压率为80%,工作质量
高,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。  
机械型疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等
①、 自由浮球式疏水阀:
自由浮球式疏水阀的结构简单,内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球,既是浮子又
是启闭件,无易损零件,使用寿命很长,“YQ牌”疏水阀内部带有Y系列自动排空气装置,非常
灵敏,能自动排空气,工作质量高。
设备刚启动工作时,管道内的空气经过Y系列自动排空气装置排出,低温凝结水进入疏水阀内,
凝结水的液位上升,浮球上升,阀门开启,凝结水迅速排出,蒸汽很快进入设备,设备迅速升温
,Y系列自动排空气装置的感温液体膨胀,自动排空气装置关闭。疏水阀开始正常工作,浮球随
凝结水液位升降,阻汽排水。自由浮球式
疏水阀的阀座总处于液位以下,形成水封,无蒸汽泄漏,节能效果好。最小工作压力0.01Mpa,
从0.01Mpa至最高使用压力范围之内不受温度和工作压力波动的影响,连续排水。能排饱和温度
凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。背压率大于
85%,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀之一。
②、 自由半浮球式疏水阀:
自由半浮球式疏水阀只有一个半浮球式的球桶为活动部件,开口朝下,球桶即是启闭件,又是密
封件。整个球面都可为密封,使用寿命很长,能抗水锤,没有易损件,无故障,经久耐用,无蒸
汽泄漏。背压率大于80%,能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加
热设备达到最佳换热效率。
当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水经过发射管进入疏水阀内,阀内的双金属片排空元
件把球桶弹开,阀门开启,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入球桶内,球桶产生向上浮力
,同时阀内的温度升高,双金属片排空元件收缩,球捅漂向阀口,截止阀,电磁阀,阀门关闭。当
球桶内的蒸汽变成凝结水,球桶失去浮力往下沉,阀门开启,凝结水迅速排出。当蒸汽再进入球桶之内,阀门再关闭,间断和连续工作。
③、 杆浮球式疏水阀:  
杠杆浮球式疏水阀基本特点与自由浮球式相同,调节阀,减压阀,内部结构是浮球连接杠杆带动阀心,随凝结水的液位升降进行开关阀门。杠杆浮球式疏水阀利用双阀座增加凝结水排量,可达到体积小排量大,最大疏水量达100吨/小时,是大型加热设备最理想的疏水阀。
④、 倒吊桶式疏水阀:
倒吊桶式疏水阀内部是一个倒吊桶为液位敏感件,吊桶开口向下,倒吊桶连接杠杆带动阀心开闭阀门。倒吊桶式疏水阀能排空气,不怕水击,抗污性能好。过冷度小,漏汽率小于3%,最大背压率为75%,连接件比较多,灵敏度不如自由浮球式疏水阀。因倒吊桶式疏水阀是靠蒸汽向上浮力关闭阀门,工作压差小于0.1MPA时,不适合选用。
当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水进入疏水阀内,倒吊桶靠自身重量下坠,倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入倒吊桶内,倒吊桶的蒸汽产生向上浮力,倒吊桶上升连接杠杆带动阀心关闭球阀,闸阀。倒吊桶上开有一小孔,当一部份蒸汽从小孔排出,另一部份蒸汽产生凝结水,倒吊桶失去浮力,靠自身重量向下沉,倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门,循环工作,间断排水。
⑤、组合式过热蒸汽疏水阀:
2、组合式过热蒸汽
疏水阀有两个隔离的阀腔,由两根不锈钢管连通上下阀腔,它是由浮球式和倒吊桶式疏水阀的组合,该阀结构先进合理,在过热、高压、小负荷的工作状况下,能够及时地排放过热蒸汽消失时形成的凝结水,有效地阻止过热蒸汽泄漏,工作质量高。最高允许温度为600℃,阀体为全不锈钢,阀座为硬质合金钢,使用寿命长,是过热蒸汽专用疏水阀,取得两项国家专利,填补了国内空白。
当凝结水进入下阀腔,副阀的浮球随液位上升,浮球封闭进汽管孔。凝结水经进水导管上升到主阀腔,倒吊桶靠自重下坠,带动阀心打开主阀门,排放凝结水。当副阀腔的凝结水液位下降时,浮球随液位下降,副阀打开。蒸汽从进汽管进入上主阀腔内的倒吊桶里,倒吊桶产生向上的浮力,倒吊桶带动阀心关闭主阀门。当副阀腔的凝结水液位再升高时,下一个循环周期又开始,间断排水。
①、热静力型疏水阀:
这类疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温差引起感温元件的变型或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水阀的过冷度比较大,一般过冷度为15度到40度,它能利用凝结水中的一部分显热,阀前始终存有高温凝结水,无蒸汽泄漏,节能效果显着。是在蒸汽管道,伴热管线、小型加热设备,采暖设备,温度要求不高的小型加热设备上,最理想的疏水阀 。
热静力型疏水阀有膜盒式、波纹管式、双金属片式
②、 膜盒式式疏水阀:
膜盒式疏水阀的主要动作元件是金属膜盒,内充一种气化温度比水的饱和温度低的液体,有开阀温度低于饱和温度15℃和30℃两种供选择。膜盒式疏水阀的反应特别灵敏,不怕冻,体积小,耐过热,任意位置都可安装。背压率大于80%,能排不凝结气体,膜盒坚固,使用寿命长,维修方便,使用范围很广。
当设备或管道中的蒸汽流人疏水阀后, 因为蒸汽比凝结 水的粘度小、流速高 , 所以阀片与阀座问容易造成负压, 同时部分蒸汽流入变压室 , 故使阀片上面的受力大于下面的受力 , 使阀片迅速关闭。这样周期性地工作 , 既可自动排出凝结水 , 又能阻止蒸汽外逸。
九、 旋塞阀
 旋塞阀是依靠旋塞体绕阀体中心线旋转, 以达到开启与关闭的目的。它的作用是切断、分田和改变介质流向。结构简单, 外形尺寸小, 操作时只须旋转90度, 流体阻力也不大。 其缺点是开关费力 , 密封面容易磨损, 高温时容易卡住, 不适宜于调节流量。
旋塞阀 , 也叫旋塞、考克、转心门。它的种类很多, 有直通式、 三通式和四通式
十、调节阀
 调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号,自动控制阀门的开度,从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。调节阀通常分为直通单座式调节阀和直通双座式调节阀两种,后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点,所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。
 调节阀按行程特点可分为:直行程和角行程。直行程包括:单座阀、双座阀、套筒阀、笼式阀、角形阀、三通阀、隔膜阀;角行程包括:蝶阀、球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。
调节阀按驱动方式可分为:手动调节阀、气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的液动调节阀;
按调节形式可分为:调节型、切断型、调节切断型;
按流量特性可分为:线性、对数型(百分比)、抛物线、快开。
十一、 减压阀
减压阀是将介质压力降低到一定数值的自动阀门, 一般阀后压力要小于阀前压力的50% 。减压阀种类很多, 主要有活塞式和弹簧薄膜式两种。
活塞式减压阀是通过活塞的作用进行减压的阀门。弹簧薄膜式减压阀, 是依靠弹簧和薄膜来进行压力平衡的。
 按压力分类
真空阀门:PN低于标准大气压
低压阀门:PN ≤ 1.6 MPa
中压阀门:PN = 2.5-6.4 MPa
高压阀门:PN = 10-80 MPa
超高压阀门:PN ≥ 100 MPa
ps:PN指公称压力,即阀门在基准温度下允许的最大工作压力。
按介质工作温度分类
高温阀门:t > 450 ℃
中温阀门:120 ℃ < t ≤ 450 ℃
常温阀门:-30 ℃ ≤ t ≤ 120 ℃
低温阀门:t < -30 ℃
按公称通径分类
小口径阀门:DN < 40 mm
中口径阀门:DN = 40 - 300 mm
大口径阀门:DN = 350 - 1200 mm
特大口径阀门: DN ≥ 1400 mm
按驱动方式分类
手动阀门:借助手轮、手柄、杠杆或链轮等,由人力驱动,传递较大的力矩时,装有齿轮等减速装置。
电动阀门:用电动机、电磁或其他电气装置驱动。
液动阀门:借助液体(水、油等液体介质)驱动。
气动阀门:借助压缩空气驱动。

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