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阀门基本知识讲义
阀门基本知识讲座
编写：
舒义
校核：
孙斌
湖南宜化化机部
2008-9-19
一、阀门的作用与分类
1、作用
阀门famen用来控制管道内介质流动的,具有可动机构的机械产品的总称
通用阀门tongyong各工业企业中管道上普遍采用的阀门
2、阀门的主要技术性能
1.强度性能
阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。
阀门是承受内压的机械产品，因而必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或产生变形。
2.密封性能
阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门最重要的技术性能指标。
阀门的密封部位有三处：
启闭件与阀座两密封面间的接触处；填料与阀杆和填料函的配和处；阀体与阀盖的连接处。
其中前一处的泄漏叫做内漏，也就是通常所说的关不严，它将影响阀门截断介质的能力。
对于截断阀类来说，内漏是不允许的。
后两处的泄漏叫做外漏，即介质从阀内泄漏到阀外。
外漏会造成物料损失，污染环境，严重时还会造成事故。
对于易燃易爆、有毒或有放射的介质，外漏更是不能允许的，因而阀门必须具有可靠的密封性能。
3.流动性能
介质流过阀门后会产生压力损失（既阀门前后的压力差），也就是阀门对介质的流动有一定的阻力，介质为克服阀门的阻力就要消耗一定的能量。
从节约能源上考虑，设计和制造阀门时，要尽可能降低阀门对流动介质的阻力。
4.动作性能
1）.动作灵敏度和可靠性
这是指阀门对于介质参数变化，做出相应反应的敏感程度。
对于节流阀、减压阀、调节阀等用来调节介质参数的阀门以及安全阀、疏水阀等具有特定功能的阀门来说，其功能灵敏度与可靠性是十分重要的技术性能指标。
2）.启闭力和启闭力矩
启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。
关闭阀门时，需要使启闭件与发座两密封面间形成一定的密封比压，同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的摩擦力，因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩，阀门在启闭过程中，所需要的启闭力和启闭力矩是变化的，其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。
设计和制造阀门时应力求降低其关闭力和关闭力矩。
3）.闭速度
启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时间来表示。
一般对阀门的启闭速度无严格要求，但有些工况对启闭速度有特殊要求，如有的要求迅速开启或关闭，以防发生事故，有的要求缓慢关闭，以防产生水击等，这在选用阀门类型时应加以考虑。
℃小于t小于120℃的阀门。
3、分类
阀门产品的种类繁多，说法各不统一，有的按用途分（如化工阀门、石油阀门、油田专用阀、电站阀门等）、有的按介质分（如水蒸汽、空气阀等）、有的按材质分（如铸钢阀门、锻钢阀门、铸铁阀站等）、有的按连接形式分（如法兰式、对夹式、对焊式、内螺纹连接等）、有的按温度分（如低温阀门、高温阀站等）。
它的使用范围涉及到石油、化工、化肥、农药、合成塑料、合成纤维、合成橡胶、食品、医药、水电等工业部门以及国防、科研、交通、农业乃至生活设施。
阀门型号通常应表示出阀门类型、驱动方式、连接形式、结构特点、密封面材料、阀体材料和公称压力等要素。
阀门型号的标准化对阀门的设计、选用、销售提供了方便。
当今阀门的类型和材料越来越多，阀门的型号编制也愈来愈复杂。
我国虽有阀门型号编制的统一标准，但愈来愈不能适应阀门工业发展的需要。
目前，阀门制造厂一般采用统一编号方法；凡不能采用统一编号的方法，各制造厂均按自己的需要制订编号方法。
1、通用分类法
这种分类方法既按原理、作用又按结构划分，是目前国际、国内最常用的分类方法。
一般分闸阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀、安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀等。
1-01 闸阀Gatevalve,slidevalve启闭件（闸阀）由阀杆带动，沿阀座密封面作升降运动的阀门。
—用于开启或关闭管道的介质流动。
1-02 截止阀Globevalve,stopvalve启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座（密封面）轴线作升降运动的阀门。
—用于开启或关闭管道的介质流动。
1-03节流阀Throttlevalve通过启闭件（阀瓣）改变通路截面积以调节流量、压力的阀门。
用于调节管道介质的流量。
碟阀、截止阀是节流阀的一种、。
1-04 球阀Ballvalve启闭件（球体）绕垂直于通路的轴线旋转的阀门。
—用于开启或关闭管道的介质流动。
1-05 蝶阀Butterflyvalve启闭件（蝶板）绕固定轴旋转的阀门。
用于开启或关闭管道内的介质。
也可作调节用阀门。
1-06 隔膜阀DiaphragmValve启闭件（隔膜）由阀杆带动，沿阀杆轴线作升降运动，并将动作机构与介质隔升的阀门。
1-07 旋塞阀Cock,plug启闭件（塞子）绕其轴线旋转的阀门。
—用于开启或关闭管道的介质流动。
1-8 止回阀Checkvalve,Non-returnvalve启闭件（阀瓣）借介质作用力，自动阻止介质逆流的阀门。
（包括底阀）—用于自动防止管道内的介质倒流。
1-9 安全阀Safetyvalve一种自动阀门，它不借助任何外力，而是利用介质本身的力来排出额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值，当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续留出。
用于锅炉、容器设备及管道上，当介质压力趔过规定数值时，能自动排除过剩介质压力，保证生产运行安全。
1-10 减压阀Pressurereducingvalve通过启闭件的节流，将压力降低，并利用本身介质能量，使阀后的压力自动满足预定要求的阀门。
用于自动降低管道及设备内介质压力。
系使介质经过阀瓣的间隙时，产生阻力造成压力损失，达到减压目的。
1-11 蒸汽疏水阀AutomaticsteamtrapTrap自动排放凝结水并阻止蒸汽泄漏的阀门。
用于蒸汽管道上自动排除冷凝水，防止蒸汽损失或泄漏。
2、按结构特性分类：
1）截门形关闭件沿着阀座中心线移动。
2）闸门形关闭件沿着垂直于阀座的中心线移动。
3）旋启形关闭件围绕阀座外的一个轴旋转。
4）球形或旋塞形关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转。
5）蝶形关闭件是圆盘，围绕阀座内的轴旋转。
6）滑阀形
7）屋脊形
8）管夹形
3、按用途和作用分类的阀门有:
截断阀类—主要用于截断或接通介质流。
包括闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、蝶阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等。
调节阀类—主要用于调节介质的压力或流量。
包括调节阀、节流阀、减压阀等。
止回阀类—用于阻止介质倒流。
包括各种结构的止回阀。
分流阀类—用于分离、分配或混合介质。
包括各种结构的分配阀和疏水阀等。
安全阀类—用于介质超压时的安全保护。
包括各种类型的安全阀。
分配用阀—用来改变介质的流向，起分配作用。
如三通旋塞、三通截止阀等
阻气排水用阀—留存气体，排除凝结水。
如疏水阀。
4、阀门按压力分类
真空阀—工作压力低于标准大气压的阀门。
低压阀—公称压力PN小于1.6MPa的阀门。
中压阀—公称压力PN2.5~6.4MPa的阀门。
高压阀—公称压力PN10.0~80.0MPa的阀门。
超高压阀—公称压力PN大于100MPa的阀门。
5、按介质温度分类
高温阀—大于450'C的阀门。
中温阀—120'C≤t≤450'C的阀门。
常温阀—-40'C≤t≤120'C的阀门。
低温阀—-100'C≤t≤-40'C的阀门。
超低温阀—小于-100'C的阀门。
6、按阀体材料分类
金属材料阀门—如碳钢阀门、铸钢阀门、不锈钢阀门、合金钢阀门、铸铁阀门、钛合金阀门、蒙乃尔合金阀门、铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门。
金属阀体衬里阀门—如衬氟阀门、衬胶阀门、衬里阀门、衬铅阀门、衬搪瓷阀门。
非金属材料阀门—如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。
7、通用阀门分类法
通用阀门分类方法既按原理、作用又按结构划分，可分为球阀、蝶阀、闸阀、止回阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、减压阀、安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀等。
8、按动力分类
1）自动阀门依靠介质自身的力量进行动作的阀门。
如止回阀、减压阀、疏水阀、安全阀等。
2）驱动阀门依靠人力、电力、液力、气力等外力进行操纵的阀门。
如手动、电动、液动、气动、电液联动、气液联动等。
9、按操纵方法分类
1）手动阀门借助手轮、手柄、杠杆、链轮、齿轮、蜗轮等，由人力来操纵的阀门。
2）电动阀门借助电力来操纵的阀门。
3）气动阀门借助压缩空气来操纵的阀门。
4）液动阀门借助水、油等液体，传递外力来操纵的阀门。
10、按连接方法分类
1）螺纹连接阀门：
阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道螺纹连接。
2）法兰连接阀门：
阀体带有法兰，与管道法兰连接。
3）焊接连接阀门：
阀体带有焊接坡口，与管道焊接连接。
4）卡箍连接阀门：
阀体带有夹口，与管道夹箍连接。
5）卡套连接阀门：
与管道采用卡套连接。
6）对夹连接阀门：
用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接形式。
以上分类不是绝对的，还可以从其他角度进行分类，但掌握了这些基本分类，对我们了解品类繁多的阀门有很大好处。
二、阀门型号编制方法及其识别
阀门型号通常应表示阀门类型、驱动方式、连接形式、结构特点、公称压力、密封面材料、阀体材料等要素。
阀门型号的标准化对阀门的设计、选用、经销，提供了方便。
当今阀门的类型和材料种类越来越多，阀门型号的编制也愈来愈复杂。
我国虽然有阀门型号编制的统一标准，但逐渐不能适应阀门工业发展的需要。
目前，阀门制造厂一般采用统一的编号方法；不能采用统一编号方法的，各生产厂可按自己的情况制订出编号方法。
1、阀门型号编制方法
一单元
二单元
三单元
四单元
五单元
－
六单元
七单元
阀门类型
传动方式
连接型式
结构形式
密封副材料
－
公称压力
阀体材料
□□□□□-□□
一单元：
阀门类型代号
类型
安全阀
蝶阀
隔膜阀
止回阀
底阀
截止阀
节流阀
排污阀
球阀
疏水阀
柱塞阀
旋塞阀
减压阀
闸阀
代号
A
D
G
H
J
L
P
Q
S
U
X
Y
Z
二单元：
传动方式
传动
方式
电磁动
电磁-液动
电-液动
蜗轮
正齿轮
伞齿轮
气动
液动
气-液动
电动
手柄
手轮
代号
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
无代号
注：
1.手轮、手柄和扳手传动以及安全阀、减压阀、疏水阀省略本代号。
2.对于气动或液动：
常开式用6k、7k表示；常闭式用6B、7B表示；气动带手动用6S表示；防爆电动用“9B”表示。
三单元：
连接型式
连接方式
内螺纹
外螺纹
两不同连接
法兰
焊接
对夹
卡箍
卡套
代号
1
2
3
4
6
7
8
9
四单元：
结构型式
每种阀门的结构型式都不同，阀门结构形式代号用阿拉伯数字表示，如表1~表10所示：
表1
闸阀结构形式
代号
明杆
楔式
弹性闸板
0
刚性
单闸板
1
双闸板
2
平行式
单闸板
3
双闸板
4
暗杆楔式
单闸板
5
双闸板
6
表
2
截止阀和节流阀结构形式
代号
直通式
1
角式
4
直流式
5
平衡
直角式
6
通式
7
表
3
球阀结构形式
代号
浮动
直通式
1
L型
三角式
4
T型
5
固定
直通式
7
表
4
蝶阀结构形式
代号
杠杆式
0
垂直板式
1
斜板式
3
表
5
隔膜阀结构形式
代号
屋脊式
1
截止式
3
闸板式
7
表
6
旋塞阀结构形式
代号
填料
直通式
3
T型三通式
4
四通式
5
油封
直通式
7
T型三通式
8
表
7
止回阀和底阀结构形式
代号
升降
直通式
1
立升
2
旋启
单瓣式
4
多瓣式
5
双瓣式
6
表
8
安全阀结构形式
代号
弹簧
封闭
带散热片
全启式
0
微启式
1
全启式
2
带扳手
全启式
4
不封闭
双弹簧微启式
3
微启式
7
全启式
8
带控制机构
全启式
6
脉冲式
9
杠杆式
5
表
9
减压阀结构形式
代号
薄膜式
1
弹簧薄膜式
2
活塞式
3
波纹管式
4
杠杆式
5
表
10
蒸汽疏水阀结构形式
代号
浮球式
1
钟形浮子式
5
双金属片式
7
脉冲式
8
热动力式
9
五单元：
阀座密封面或衬里材料代号
材料
锡基轴承合金
（巴氏合金）
搪
渗氮钢
18-8系
不锈钢
氟塑料
玻璃
Cr13
不锈钢
衬胶
蒙乃尔合金
尼龙塑料
渗硼钢
衬铅
Mo2Ti
不锈钢
塑料
铜合金
橡胶
硬质合金
阀体直接加工
代号
B
C
D
E
F
G
H
J
M
N
P
Q
R
S
T
X
Y
W
注：
由阀体直接加工密封面材料用“W”表示；当阀座和阀瓣（闸板）密封面材料不同时，用低硬度材料代号（隔膜阀除外）。
当密封副的密封面材料不同时，以硬度低的材料代号表示。
六单元：
公称压力数值用阿拉伯数字直接表示，它是MPa的10倍
七单元：
阀体材料
阀体材料
钛及钛合金
碳钢
Cr13系不锈钢
铬钼钢
可锻铸铁
铝合金
18-8系不锈钢
球墨铸铁
Mo2Ti系不锈钢
塑料
铜及铜合金
铬钼钒钢
灰铸铁
代号
A
C
H
I
K
L
P
Q
R
S
T
V
Z
灰铸铁底压阀和钢制中压省略此项
2、阀门型号举例
例1：
电动传动、法兰连接、明杆楔式双闸板、阀座密封面材料由阀体直接加工、公称压力PN0.1MPa、阀体材料为灰铸铁的闸阀：
Z942W-1 直动楔式双闸板闸阀：
Z543H-16C伞齿轮传动法兰连接平板闸阀，公称压力1.6MPa，阀体材料为碳钢
例2：
手动、外螺纹连接、浮动直通式、阀座密封面材料为氟塑料、公称压力PN4.0MPa、阀体材料为1Cr18Ni9Ti的球阀：
Q21F-40P 外螺纹球阀
例3：
气动常开式、法兰连接、屋脊式、衬里材料为衬胶、公称压力PN0.6MPa、阀体材料为灰铸铁的隔膜阀：
G6k41J-6 气动常开式衬胶隔膜阀
例4：
液动、法兰连接、垂直板式、阀座密封面材料为铸铜、阀瓣密封面材料为橡胶、公称压力PN0.25MPa、阀体材料为灰铸铁的蝶阀：
D741X-2.5 液动碟阀
例5：
电动机传动、焊接连接、直通式、阀座密封面材料为堆焊硬质合金、在540'C下的工作压力为17MPa、阀体材料铬钼钒钢的截止阀：
J961Y-P54170 电动焊接截止阀
J41F-16P，PN1.6DN50,截止阀，法兰式，直通式，密封面为氟塑料,阀体材料为不锈钢…
A41Y-25C，PN1.6DN50安全阀，法兰式，弹簧微启式，密封面材料为硬质合金,阀体材料为碳钢…
3、阀门的识别涂漆
1.阀门产品按阀体材料进行识别涂漆，其颜色按下表
阀体材料
灰铸铁、可锻铸铁
球墨铸铁
碳素钢
耐酸钢、不锈钢
合金钢
合金钢
黑色
银色
中灰色
天蓝色
中蓝色
注：
（1）耐酸钢、不锈钢允许不涂漆
（2）铜合金不涂漆
2.为表示阀门产品密封面的材料，应在传动的手轮、手柄、板手上进行识别涂漆、其颜色按下表的规定。
密封面材料
铜合金
巴氏合金
耐酸钢
不锈钢
渗氮钢
渗硼钢
硬质合金
蒙耐尔合金
塑料
橡胶
铸铁
识别涂漆颜色
大红色
淡黄色
天蓝色
天蓝色
天蓝色
深黄色
紫红色
中绿色
黑色
注：
（1）阀座和启闭件密封面材料不同时，按低硬度材料涂色。
（2）止回阀、涂在阀盖顶部：
安全阀、减压阀、疏水阀涂在阀罩或阀帽上。
3.传动机构的涂漆颜色，按下列规定：
（1）电动装置：
普通型涂中灰色，三合一（户外、防爆、防腐）型涂末蓝色。
（2）气动、液动、齿轮传动等其它传动机构，同产品涂色。
三、阀门的选型
一、按工艺需要选取。
截断阀类—主要用于截断或接通介质流。
包括闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、蝶阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等。
调节阀类—主要用于调节介质的压力或流量。
包括调节阀、节流阀、减压阀等。
止回阀类—用于阻止介质倒流。
包括各种结构的止回阀。
分流阀类—用于分离、分配或混合介质。
包括各种结构的分配阀和疏水阀等。
安全阀类—用于介质超压时的安全保护。
包括各种类型的安全阀。
分配用阀—用来改变介质的流向，起分配作用。
如三通旋塞、三通截止阀等
阻气排水用阀—留存气体，排除凝结水。
如疏水阀。
二、按介质通断性质选用阀门
1.蝶阀
蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。
在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。
蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。
而且只需旋转90°即可快速启闭，操作简单，同时该阀门具有良好的流体控制特性。
蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。
蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。
弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。
采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封。
金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺陷。
如果要求蝶阀作为流量控制使用，主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。
蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。
蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用，而且还应用于热电站的冷却水系统。
常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。
对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间，法兰式蝶阀是阀门上带有法兰，用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。
阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。
阀门是承受内压的机械产品，因而必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或产生变形。
2.球阀
球阀是由旋塞阀演变而来。
它具有相同的旋转90度提动作，不同的是旋塞体是球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。
球面和通道口的比例应该是这样的，即当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。
球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。
完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。
通常认为球阀最适宜直接做开闭使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。
球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。
球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。
3.截止阀
截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。
阀杆开启或关闭行程相对较短，并具有非常可靠的切断动作，使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。
截止阀的阀瓣一旦处于开启状况，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的接触，并具有非常可靠的切断动作，合得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。
截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。
介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。
常用的截止阀有以下几种：
1）角式截止阀；在角式截止阀中，流体只需改变一次方向，以致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。
2）直流式截止阀；在直流式或Y形截止阀中，阀体的流道与主流道成一斜线，这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小，因而通过阀门的压力损失也相应的小了。
3）柱塞式截止阀：
这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。
在该阀门中，阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。
阀瓣磨光成柱塞与阀杆相连接，密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。
两个弹性密封圈用一个套环隔开，并通过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。
弹性密封圈能够更换，可以采用各种各样的材料制成，该阀门主要用于“开”或者“关”，但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环，也可以用于调节流量。
4.闸阀
闸阀是作为截止介质使用，在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最小。
闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。
不适用于作为调节或节流使用。
对于高速流动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。
从结构形式上，主要的区别是所采用的密封元件的形式。
根据密封元件的形式，常常把闸阀分成几种不同的类型，如：
楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。
最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。
三、按阀门驱动性质选用阀门
1.电力驱动的阀门
电力驱动阀门是常用的驱动方式的阀门，通常称这种驱动装置形式的驱动装置为阀门电动装置，阀门电动装置的特点如下：
1）启闭迅速，可以大大缩短启闭阀门所需的时间；2）可以大大减轻操作人员的劳动强度，特别适用于高压、大口径阀门；3）适用于安装在不能手动操作或难于接近的位置，易于实现远距离操纵，而且安装高度以不受限制；4）有利于整个系统的自动化；5）电源比气源和液源容易获得，其电线的敷设和维护也比压缩空气和液压管线简单得多。
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