经典阀门知识图解.docx

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经典阀门知识图解

阀门基本结构介绍

一、阀门的定义

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。

二．阀门分类

（1）按自动与驱动分类

·自动阀门：

依靠介质（液体、气体、蒸汽等）本身的能力而自行动作的阀门。

如安全阀、止回阀、减压阀、蒸汽疏水阀、空气疏水阀、紧急切断阀、自力式压力调节阀、自力式温度调节阀等。

·驱动阀门：

借助手动、电力、液力或气力来操纵的阀门。

如闸阀、截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀、隔膜阀、气动薄膜调节阀、气动活塞调节阀等。

（2）按主要技术参数分类

a、按公称尺寸分类

·小口径阀门

·中口径阀门

·大口径阀门

·特大口径阀门

b、按公称压力分类

·真空阀

·低压阀

·中压阀。

·高压阀

·起高压阀

c、按介质工作温度分类

·高温阀

·中温阀

·常温阀

·低温阀

·超低温阀

d、按阀体材料分类

·非金属材料阀门：

如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。

·金属材料阀门：

如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、高合金钢阀门。

·金属阀体衬里阀门：

如衬铅阀门、衬塑料阀门、衬搪瓷阀门。

e、按与管道的连接方式分类

·法兰连接阀门：

阀体上带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。

·螺纹连接阀门：

阀体上带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。

·焊接连接阀门：

阀体上带有对焊坡口或承插焊口，与管道采用焊接连接的阀门。

·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。

·卡套连接阀门：

用卡套与管道连接的阀门。

f、按操纵方式分类

·手动阀门：

借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，由人力来操纵的阀门。

当需要较大的力矩时，可采用蜗轮、齿轮等减速装置。

·电动阀门：

用电动机、电磁或其他电气装置操纵的阀门。

·液动或气动阀门：

借助液体（水、油等液体介质）或空气的压力操纵的阀门。

（3）．按结构原理分类

按结构原理分类是目前国内、国际最常用的分类方法，主要分为闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、旋塞阀、柱塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀、隔膜阀、节流阀、调节阀、多用阀等。

三．通用阀门结构

（1）通用闸阀结构（VAG-EKO）

闸阀是指启闭件（闸板）沿介质流动方向（通道轴线）的垂直方向移动而实现启闭的阀门。

闸阀在管路上主要作为切断介质用，即全开或全关使用。

一般，闸阀不可作为调节流量使用。

它可以适用低温压也可以适用于高温高压，并可根据阀门的不同材质。

但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中。

优点：

①流体阻力小；②启、闭所需力矩较小；③可以使用在介质向两方向流动的环网管路上，也就是说介质的流向不受限制；④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小；⑤形体结构比较简单，制造工艺性较好；⑥结构长度比较短。

缺点：

①外形尺寸和开启高度较大，所需安装的空间亦较大；②在启闭过程中，密封面相对摩擦，摩损较大，甚至要在高温时容易引起擦伤现象；③一般闸阀都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加了一些困难；④启闭时间长。

闸阀按阀杆螺纹分两类,一是明杆式,二是暗杆式。

按闸板构造分,也分两类,一是平行,二是模式。

1—阀体：

与管道直接连接,并控制介质流通的阀门主要零件。

2—阀座：

安装在阀体上与启闭件组成密封副的零件。

3—闸板：

用于截断或接通介质的启闭件。

4—阀杆：

将启闭力传递到启闭件上的主要零件。

5—垫片：

6—阀盖：

与阀体相连并与阀体构成压力腔的主要零件。

7—上密封座：

当阀门全开时，与阀杆组成密封副阻止介质向填料函处渗透的零件。

8—填料：

装入填料函中，阻止介质从阀杆处泄漏的填充物。

9—隔环：

11—压套：

12—压板：

13—阀杆螺母：

与阀杆螺纹构成运动副的零件。

14—压盖螺母

15—锁紧螺母

16—手轮22—螺柱

17—油杯21—开口销

18—螺栓23—螺母

19—螺母24—铆钉

20—销轴25—铭牌

（2）通用球阀结构

球阀即以球体作为启闭件的阀门。

球阀的主要功能是切断或接通管道中的流体通道，其作用原理很简单：

借助手柄或其他驱动装置在阀杆上端施加一定的转矩并传递给球体，旋转90℃，使球体的通道与阀体通道中心线重合或垂直，完成球阀的全开或全关。

球阀主要由阀体、阀座、球体、阀杆、手柄（或其他驱动装置）组成。

它是由旋塞阀演变而来，它的启闭件是一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。

球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。

 优点：

①具有最低的流阻（实际为0）；

②因在工作时不会卡住（在无润滑剂时），故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中；

③在较大的压力和温度范围内，能实现完全密封；

④可实现快速启闭，某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s，以保证能用于试验台的自动化系统中。

快速启闭阀门时，操作无冲击。

⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位；

⑥工作介质在双面上密封可靠；

⑦在全开和全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀；

⑧结构紧凑、重量轻，可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构；

⑨阀体对称，尤其是焊接阀体结构，能很好地承受来自管道的应力；

⑩关闭件能承受关闭时的高压差。

⑾全焊接阀体的球阀，可以直埋于地下，使阀门内件不受侵蚀，最高使用寿命可达30年，是石油、天然气管线最理想的阀门。

缺点：

①因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，它对几乎所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。

但聚四氟乙烯的物理特性，包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良的热传导性，要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。

所以，当密封材料变硬时，密封的可靠性就受到破坏。

而且，聚四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于180℃情况下使用。

超过此温度，密封材料就会老化。

而考虑长期使用的情况下，一般只会在120℃不使用。

②它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电动阀）。

1—阀体2—螺母3—螺栓5—阀杆轴承

7—阀杆8、9—键12—阀盖13—内六角螺钉

15—齿轮16—球体17—阀座19—阀座固定

20—弹簧22—阀体螺栓23—阀体螺母24—密封

25—下阀杆28—下阀盖29—内六角螺钉

4、10、14、18、26—O型圈6、11、21、27—垫片

球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。

球阀开关轻便,体积小,可以做成很大口径,密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,在各行业得到广泛的应用。

球阀分两类,一是浮动球式,二是固定球式。

（3）通用截止阀结构（VAG-MONO）

截止阀是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。

根据阀瓣的这种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。

由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。

因此，这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流用。

它在管道上主要起切断作用，其优点是结构简单、制造和维修方便，工作行程小，启闭时间短，密封性好，密封面间摩擦力小，寿命较长。

其缺点就是流阻系数很大。

截止阀主要由阀体、阀盖、支架、阀杆、阀杆螺母、阀瓣、填料函、密封填料、填料压盖及传动装置等零件组成。

作用原理：

当零件19手轮逆时针旋转带动阀杆螺母，阀杆螺母顺时带动阀杆转动升起，阀杆因20而带动闸板向上升起，直到阀瓣全部开启，则阀体通道两端介质流通；手轮顺时针转动则阀杆螺母带动阀杆下降，阀杆带动阀瓣向下降，直到全部关闭，则阀体通道介质阻止流通。

优点：

①在开启和关闭过程中，由于阀瓣与阀体密封面间的摩擦力比闸阀小，因而耐磨。

②开启高度一般仅为阀座通道的1/4，因此比闸阀小得多

③通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因而制造工艺性比较好，便于维修。

④由于其填料一般为石棉与石墨的混合物，故耐温等级较高。

一般蒸汽阀门都用截止阀。

缺点：

①由于介质通过阀门的流动方向发生了变化，因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门；

②由于行程较长，开启速度较球阀慢。

1—阀体2—阀座3—闸瓣4—止推垫

5—阀瓣盖6—阀杆7—垫片8—阀盖

9—螺柱10—螺母11—销轴12—开口销

13—压板14—螺栓15—螺母16—阀杆螺母

17—垫片18—螺母19—手轮20—螺钉

21—压套22—填料23—填料24—隔环

25—密封座26—铆钉27—铭牌

截止阀,也叫截门,是使用最广泛的一种阀门,它之所以广受欢迎,是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小,比较耐用,开启高度不大,制造容易,维修方便,不仅适用于中低压,而且适用于高压。

它的闭合原理是,依靠阀杠压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质流通。

截止阀只许介质单向流动,安装时有方向性。

它的结构长度大于闸阀,同时流体阻力大,长期运行时,密封可靠性不强。

截止阀分为三类:

直通式、直角式及直流式斜截止阀。

（4）通用蝶阀结构（VAG-INTEREX；VAG-EKN）

由驱动轴带动阀瓣以轴线为旋转中心做0～90°转动，蝶板全开后占据一定的通流截面，使通道变小的阀门称为蝶阀。

蝶阀的主要构成件：

阀体、蝶板（阀板）、阀轴、轴套（轴承）、密封圈（阀座）、填料、填料压盖、支架及驱动装置。

作用原理：

驱动装置带动蝶板以轴线为旋转中心做90°转动，蝶板全部开启后，则阀体通道流通，若阀瓣以轴线为中心做0°转动，阀瓣全部关闭，则阀体通道不流通。

优点：

①结构简单，体积小，重量轻，耗材省，特别用于大口径阀门中；

②启闭迅速，流阻系数小；

③可用于带悬浮固体颗粒的介质，依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。

可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。

缺点：

①流量调节范围不大，当开启达30%时，流量就将进95%以上。

②由于蝶阀的结构和密封材料的限制，不宜用于高温、高压的管路系统中。

一般工作温度在300℃以下，PN40（6～40）以下。

③密封性能相对于球阀、截止阀较差，故用于密封要求不是很高的地方。

蝶阀也叫蝴蝶阀,顾名思义,它的关键性部件好似蝴蝶迎风,自由回旋。

蝶阀的阀瓣是圆盘,围绕阀座内的一个轴旋转,旋角的大小,便是阀门的开闭度。

蝶阀具有轻巧的特点,比其他阀门要节省材料,结构简单,开闭迅速,切断和节流都能用,流体阻力小,操作省力。

蝶阀,可以做成很大口径。

能够使用蝶阀的地方,最好不要使闸阀,因为蝶阀比闸阀经济,而且调节性好。

目前,蝶阀在热水管路得到广泛的使用。

（4）通用止回阀结构

止回阀又称逆止阀、单向阀、逆流阀和背压阀。

止回阀用于管路系统，靠管路中介质本身的流动产生的力实现自动开启和关闭，属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转以及容器介质的泄放。

止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。

止回阀主要由阀体、阀盖、阀瓣、曲杆等零件组成。

作用原理：

如下图所示，当管道中介质从左向右流动时，在介质的作用力下，推动阀瓣5开启，使得阀体两端的介质流通。

当管道中介质从反方向倒流时（图中所示从右向左流动），阀瓣5在介质的作用力下自动关闭，从而防止介质倒流。

止回阀（VAG-KRV；VAG-SKR；VAG-TOPSTOP）：

又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。

这些阀门是靠管路中介质本身的流动产生的力自动开启和关闭的，属于一种自动阀门。

止回阀用于管路系统，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。

止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。

主要可分为旋启式（依重心旋转）与升降式（沿轴线移动）。

流量系数的定义：

 1、C：

在阀门全开情况下，温度为5~40℃的水，阀两端压差为1kgf/cm2时，每小时流经阀的体积（以m3表示）。

C是流量系数的通用符号，我国过去长期使用。

 2、Kv：

在阀门全开情况下，温度为5~40℃的水，阀两端压差为100KPA时，每小时流经阀的体积（以m3表示）。

Kv=1.01C，目前我国推荐使用。

 3、Cv：

在阀门全开情况下，温度为15℃（华氏60度）的水，阀两端压差为1lb/in2时每小时流经阀的体积（以m3表示）。

Cv=1.167C 阀门流量系数和气蚀系数介绍 阀门的流量系数和气蚀系数是两个重要的参数，这在先进工业国家生产的阀门资料中一般均能提供，甚至在样本里也印出。

我国生产的阀门基本上没有这方面资料，因为取得这方面的资料需要做实验才能提出，这是我国和世界先进水平的阀门差距的重要表现之一。

止回阀是依靠流体本身的力量自动启闭的阀门,它的作用是阻止介质倒流。

它的名称很多,如逆止阀、单向阀、单流门等。

按结构可分两类。

（1）升降式:

阀瓣沿着阀体垂直中心线移动。

这类止回阀有两种:

一种是卧式,装于水平管道,阀体外形与截止阀相似,另一种是立式,装于垂直管道,。

（2）旋启式:

阀瓣围绕座外的销轴旋转,这类阀门有单瓣、双瓣和多瓣之分,但原理是相同的。

水泵吸水管的吸水底阀是止回阀的变形,它的结构与上述两类止因阀相同,只是它的下端是开敞的,以便可使水进入。

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。

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。

疏水阀种类很多,有浮筒式、浮球式、钟形浮子式、脉冲式、热动力式、热膨胀式。

常用的有浮筒式、钟形浮子式和热动力式。

（1）浮筒式疏水阀，浮筒式疏水阀，主要有阀门、轴杆、导管、浮筒和外壳等构件组成。

当设备或管道中的凝结水在蒸汽压力推动下进入疏水阀,逐渐增多至接近灌满浮筒时,由于浮筒的重量超过了浮力而向下沉落,使节流阀开启。

这样使得筒内的凝结水在蒸汽压力的作用下经导管和阀门排出。

当浮筒内的凝结水接近排完时,由于浮筒的重量减轻而向上浮起,使节流阀关闭,浮筒内又开始积存凝结水。

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。

（2）钟形浮子式疏水阀

钟形浮子式疏水阀又称吊桶式疏水阀（主要由调节阀、吊桶、外壳和过滤装置等构件组成。

疏水阀内的吊桶被倒置,开始时处于下降位置,调节阀是开启的。

当设备或管道中的冷空气和凝结水在蒸汽压力推动下进入疏水阀,随即由调节阀排出。

一方面,当蒸汽与没有排出的少量空气逐渐充满吊桶内部容积,同时凝结水不断积存,吊桶因产生浮力而上升,使调节阀关闭,停止排出凝结水。

另一方面,吊桶内部的蒸汽和空气有一小部分从桶顶部的小孔排出,而大部分散热后凝成液体,从而使吊桶浮力逐渐减小而下落,使调节阀开启,凝结水又排出。

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。

（3）热动力式疏水阀

当设备或管道中的凝结水流入阻气排水阀后,变压室内的蒸汽随之冷凝而降低压力,阀片下面的受力大于上面的受力,故将阀片顶起。

因为凝结水比蒸汽的粘度大、流速低,所以阀片与阀底间不易造成负压,同时凝结水不易通过阀片与外壳之间的间隙流入变压室,使阀片保持开启状态,凝结水流经环行槽排出。

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。