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说"阀门",此文就是教科书!

更新时间  2021-03-25 16:55 阅读

 
    在流体管道系统中,阀门是控制元件,其主要作用是隔离设备和管道系统、调节流量、防止回流、调节和排泄压力。
 
    阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。由于管道系统选择适合的阀门显得重要,所以,了解阀门的特性及选择阀门的步骤和依据也变得关重要起来。
 
 
 
阀门的分类
 
阀门总的可分两大类:

1.自动阀门
     依靠介质(液体、气体)本身的能力而自行动作的阀门。如止回阀、调节阀、疏水阀、减压阀等。
 
2.驱动阀门
     借助手动、电动、液动、气动来动作的阀门。如闸阀,截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。
 
    按结构特征,根据关闭件相对于阀座移动的方向可分为:

1. 截门形:关闭件沿着阀座移动;

2.闸门形:关闭件沿着垂直阀座移动;

3.旋塞和球形:关闭件是柱塞或球,围绕本身的线旋转;

4.旋启形:关闭件围绕阀座外的轴旋转;

5.碟形:关闭件的圆盘,围绕阀座内的轴旋转;

6.滑阀形:关闭件在垂直于通道的方向滑动。

 
    按用途,根据阀门的不同用途可分为:

1. 开断用:用来接通或切断管路介质,如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。

2.止回用:用来防止介质倒流,如止回阀。
 
3.调节用:用来调节介质的压力和流量,如调节阀、减压阀。

4.分配用:用来改变介质流向、分配介质,如三通旋塞、分配阀、滑阀等。

5.在介质压力超过规定值时,用来排放多余的介质,保证管路系统及设备,如事故阀。

6.其它特殊用途:如疏水阀、放空阀、排污阀等。

 
    按驱动方式,根据不同的驱动方式可分为:

1. 手动:借助手轮、手柄、杠杆或链轮等,有人力驱动,传动较大力矩时装有蜗轮、齿轮等减速装置。

2.电动:借助电机或其他电气装置来驱动。

3.液动:借助(水、油)来驱动。

4.气动:借助压缩空气来驱动。

 
    按压力,根据阀门的公称压力可分为:

1. 真空阀:压力<0.1Mpa即 760mm汞柱高的阀门,通常用mm汞柱或mm水柱表示压力。

2.低压阀:公称压力PN≤1.6Mpa的阀门(包括PN≤1.6MPa的钢阀)

3.中压阀:公称压力PN2.5—6.4MPa的阀门。

4.高压阀:公称压力PN10.0—80.0MPa的阀门。

5.超高压阀:公称压力PN≥100.0MPa的阀门。

 
    按介质的温度分,根据阀门工作时的介质温度可分为:

1. 普通阀门:适用于介质温度-40℃~425℃的阀门。

2.高温阀门:适用于介质温度425℃~600℃的阀门。

3.耐热阀门:适用于介质温度600℃以上的阀门。

4.低温阀门:适用于介质温度-150℃~ -40℃的阀门。

5.超低温阀门:适用于介质温度-150℃以下的阀门。

 
    按公称通径分,根据阀门的公称通径可分为:

1.小口径阀门:公称通径DN<40mm的阀门。

2.中口径阀门:公称通径DN50~300mm的阀门。

3.大口径阀门:公称通径DN350~1200mm的阀门。

4.大口径阀门:公称通径DN≥1400mm的阀门。

    按与管道连接方式分,根据阀门与管道连接方式可分为:

1. 法兰连接阀门:阀体带有法兰,与管道采用法兰连接的阀门。

2.螺纹连接阀门:阀体带有内螺纹或外螺纹,与管道采用螺纹连接的阀门。

3.焊接连接阀门:阀体带有焊口,与管道采用焊接连接的阀门。

4.夹箍连接阀门:阀体上带有夹口,与管道采用夹箍连接的阀门。

5.卡套连接阀门:采用卡套与管道连接的阀门。

 
 
阀门的特性
 
阀门的特性一般有两种,使用特性和结构特性。
 
1、使用特性
    它确定了阀门的主要使用性能和使用范围,属于阀门使用特性的有:
· 
阀门的类别(闭路阀门、调节阀门等);
· 
产品类型(闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等);
· 
阀门主要零件(阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面)的材料;
· 
阀门传动方式等。
· 
2、结构特性
    它确定了阀门的安装、维修、保养等方法的一些结构特性,属于结构特性的有:

阀门的结构长度和总体高度、与管道的连接形式(法兰连接、螺纹连接、夹箍连接、外螺纹连接、焊接端连接等);

密封面的形式(镶圈、螺纹圈、堆焊、喷焊、阀体本体);

阀杆结构形式(旋转杆、升降杆)等。

选择阀门的步骤和依据
 
1、选择步骤
(1)明确阀门在设备或装置中的用途,确定阀门的工作条件:适用介质、工作压力、工作温度等等。
(2)确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式:法兰、螺纹、焊接等。
(3)确定阀门的方式:手动、电动、电磁、气动或液动、电气联动或电液联动等。
(4)根据管线输送的介质、工作压力、工作温度确定所选阀门的壳体和内件的材料:灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、碳素钢、合金钢、不锈耐酸钢、铜合金等。
(5)选择阀门的种类:闭路阀门、调节阀门等。
(6)确定阀门的型式:闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、减压阀、蒸汽疏水阀等。
(7)确定阀门的参数:对于自动阀门,根据不同需要先确定允许流阻、排放能力、背压等,再确定管道的公称通径和阀座孔的直径。
(8)确定所选用阀门的几何参数:结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、连接的螺栓孔尺寸和数量、整个阀门外型尺寸等。
(9)利用现有的资料:阀门产品目录、阀门产品样本等选择适当的阀门产品。
 
2、选择阀门的依据
 
  在了解掌握选择阀门步骤的同时,还应进一步了解选择阀门的依据。
(1)所选用阀门的用途、使用工况条件和控制方式。
(2)工作介质的性质:工作压力、工作温度、腐蚀性能,是否含有固体颗粒,介质是否有毒,是否是易燃、易爆介质,介质的黏度等等。
(3)对阀门流体特性的要求:流阻、排放能力、流量特性、密封等级等等。
(4)安装尺寸和外形尺寸要求:公称通径、与管道的连接方式和连接尺寸、外形尺寸或重量限制等。
(5)对阀门产品的可靠性、使用和电动装置的防爆性能等的附加要求。
 
在选定参数时应注意:
如果阀门要用于控制目的,必须确定如下额外参数:方法、大和小流量要求、正常流动的压力降、关闭时的压力降、阀门的大和小进口压力。
 
根据上述选择阀门的依据和步骤,合理、正确地选择阀门时还必须对各种类型阀门的内部结构进行详细了解,以便能对优先选用的阀门做出正确的抉择。
 
管道的终控制是阀门。阀门启闭件控制着介质在管道内的流束方式,阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性,在选择管道系统适合安装的阀门时必须考虑到这一点。
 
选择阀门应遵循的原则:
1、截止和开放介质用的阀门
流道为直通式的阀门,其流阻较小,通常选择作为截止和开放介质用的阀门。向下闭合式阀门(截止阀、柱塞阀)由于其流道曲折,流阻比其他阀门高,故较少选用。在允许有较高流阻的场合,可选用闭合式阀门。
 
2、控制流量用的阀门
通常选择易于调节流量的阀门作为控制流量用。向下闭合式阀门(如截止阀)适于这一用途,因为它的阀座尺寸与关闭件的行程之间成正比关系。旋转式阀门(旋塞阀、蝶阀、球阀)和挠曲阀体式阀门(夹紧阀、隔膜阀)也可用于节流控制,但通常只能在有限的阀门口径范围内适用。闸阀是以圆盘形闸板对圆形阀座口做横切运动,它只有在接近关闭位置时,才能较好地控制流量,故通常不用于流量控制。
 
3、换向分流用的阀门
根据换向分流的需要,这种阀门可有三个或更多的通道。旋塞阀和球阀较适用于这一目的,因此,大部分用于换向分流的阀门都选取这类阀门中的一种。但是在有些情况下,其他类型的阀门,只要把两个或更多个阀门适当地相互连接起来,也可作换向分流用。
 
4、带有悬浮颗粒的介质用阀门
当介质中带有悬浮颗粒时,适于采用其关闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门。如果关闭件对阀座的来回运动是竖直的,那末就可能夹持颗粒,因此这种阀门除非密封面材料可以允许嵌入颗粒,否则只适用于基本清洁的介质。球阀和旋塞阀在启闭过程中对密封面均有擦拭作用,故适宜用在带有悬浮颗粒的介质中。