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阀门基础知识

阀门基础知识

阀门是流体管路的控制装置，主要功能有：

接通和截断介质；防止介质倒流；调节介质压力、流量；分离、混合或分配介质；防止介质超温、超压、超流量，保证管道或设备安全运行。

闭环控制：

按驱动方式分：

自动阀，手动阀，动力驱动阀；

动力驱动分：

电动，气动，液动；

按用途和作用分类：

截断类：

主要用于截断或接通介质流。

如闸阀、截止阀、球阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀。

止回类：

用于阻止介质倒流。

包括各种结构的止回阀。

调节类：

调节介质的压力和流量如减压阀、调压阀、节流阀。

安全类：

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安全。

分配类：

改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。

特殊用途：

如疏水阀、放空阀、排污阀等。

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。

按介质工作温度分类：

高温阀—t大于450℃的阀门。

中温阀—120℃小于t小于450℃的阀门。

常温阀—40℃小于t小于120℃的阀门。

低温阀—100℃小于t小于-40℃的阀门。

超低温阀—t小于-100℃的阀门。

阀门口径

流量特性

承压

关紧力

成本

蝶阀

DN50~DN600

差

低

较高

低

球阀

DN15~DN150

好

高

高

低

座阀

DN15~DN150

非常好

高

高

高

根据阀门的公称通径可分：

小口径阀门：

公称通径DN<40mm的阀门。

中口径阀门：

公称通径DN50~300mm的阀门。

大口径阀门：

公称通径DN350~1200mm的阀门。

特大口径阀门：

公称通径DN≥1400mm的阀门。

按与管道连接方式分可分为：

法兰连接阀门：

阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。

螺纹连接阀门：

阀体带有螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。

焊接连接阀门：

阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。

夹箍连接阀门：

阀体上带夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。

卡套连接阀门：

采用卡套与管道连接的阀门。

流量特性曲线：

等百分比的作用：

等百分比阀门的作用是使最终的热负荷和阀门的行程成正比。

阀门选型：

阀权度在100%：

得到理想的等百分比曲线。

Min=33%，Acceptable=50%

阀门的基本参数：

机修工应知道的填料圈数：

软质填料：

PN≤2.5MPa时，4-10圈；PN＝4.0-10MPa时，8-10圈；

成型塑料填料：

上填料一圈，中填料3-4圈，下部为一个金属填料垫。

阀门的编号：

闸阀：

是指启闭体（阀板）由阀杆带动阀座密封面作升降运动的阀门，可接通或截断流体的通道。

当阀门部分开启时，在闸板背面产生涡流，易引起闸板的侵蚀和震动，也易损坏阀座密封面，修理困难。

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。

闸阀在管路中主要作切断用，一般口径DN≥50mm的切断装置多选用它，有时口径很小的切断装置也选用闸阀。

闸阀有以下优点：

①流体阻力小。

②开闭所需外力较小。

③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体形比较简单，铸造工艺性较好。

闸阀也有不足之处：

①外形尺寸和开启高度都较大。

安装所需空间较大。

②开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。

③闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。

截止阀和节流阀：

截止阀在管路中主要作切断用。

节流阀在管路中主要作节流使用。

截止阀有以下优点：

1．在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。

2．开启高度小。

3．通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。

截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN≤200mm以下。

截止阀的流体阻力损失较大。

因而限制了截止阀更广泛的使用。

球阀：

是由旋塞阀演变而来。

它具有相同的启闭动作，不同的是阀芯旋转体不是塞子而是球体。

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。

球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。

它具有以下优点：

1.结构简单、体积小、重量轻，维修方便。

2.流体阻力小，紧密可靠，密封性能好。

3.操作方便，开闭迅速，便于远距离的控制。

4.球体和阀座的密封面与介质隔离，不易引起阀门密封面的侵蚀。

5.适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。

蝶阀：

蝶阀是由阀体、圆盘、阀杆、和手柄组成。

它是采用圆盘式启闭件，圆盘式阀瓣固定于阀杆上，阀杆转动90°即可完成启闭作用。

同时在阀瓣开启角度为20°～75°时，流量与开启角度成线性关系，有节流的特性。

蝶阀的特点：

（1）结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。

（2）全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小。

（3）启闭方便迅速，调节性能好。

（4）启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。

（5）密封面材料一般采用橡胶、塑料、故低压密封性能好。

旋塞阀：

流体直流通过，阻力降小、开启方便、迅速。

止回阀：

是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门。

四分厂使用的有旋启式和升降式两种止回阀。

旋启式止回阀：

流动阻力小，密封性能不如升降式。

适用于低流速和流动不常变动的场合，不宜用于脉动流。

升降式止回阀：

（a）直通式升降止回阀（b）立式升降止回阀

底阀，泵吸入口设置。

防止倒流，利于启泵。

升降式止回阀的阀体形状与截止阀一样（可与截止阀通用），因此它的流体阻力系数较大。

旋启式止回阀，阀瓣围绕阀座外的销轴旋转，应用较为普遍。

减压阀：

是靠膜片、弹簧、活塞等敏感元件改变阀瓣与阀座间的间隙，把进口压力减至需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持恒定。

（1）弹簧薄膜式：

（2）活塞式

减压阀的性能：

（1）静态特性偏差：

流量特性偏差：

表示由于流量的变化引起的出口压力波动。

压力特性偏差：

表示由于压力的变化引起的出口压力波动。

（2）不灵敏性偏差：

当出口压力在某一范围内变化时，不能引起减压阀产生动作的变化范围。

其表示了减压阀的不灵敏度。

安全阀：

是自动阀门，它不借助任何外力，利用介质本身的压力来排出一定量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。

当压力恢复到安全值后，阀门再自行关闭以阻止介质继续流出。

弹簧式安全阀：

安全阀的选用要求：

（１）灵敏度高；

（２）具有规定的排放压力；

（３）在使用过程中保证强度、密封及安全可靠；

（４）动作性能的允许偏差和极限值。

安装位置：

（部分）

将水阀装在盘管的下游：

减少通过驱动器带出的热损失，延长阀门使用寿命。

冷冻控制：

蝶阀安装：

阀体连接：

阀门的检验：

阀门安装前，应逐个检查填料函，填料是否充实，其压盖螺栓是否有足够的调节余量，铸铁阀体是否有裂纹，砂眼等缺陷，阀杆无锈蚀，弯曲，螺纹无缺陷。

阀门的维护保养：

对阀门的维护，可分两种情况；保管维护和使用维护。

（一）保管维护

保管不当是阀门损坏的重要原因之一。

阀门保管，不能乱堆乱垛，小阀门放在货架上，大阀门可在库房地面上整齐排列，不要让法兰连接面接触地面。

保护阀门不致碰坏。

短期内暂不使用的阀门，应取出石棉填料，以免产生电化学腐蚀，损坏阀杆。

对刚进库的阀门，要进行检查，如在运输过程中进了雨水或污物，要擦试干净，再予存放。

阀门进出口要用蜡纸或塑料片封住，以防进去脏东西。

对能在大气中生锈的阀门加工面要涂防锈油，加以保护。

放置室外的阀门，必须盖上油毡或苫布之类防雨、防尘物品。

存放阀门的仓库要保持清洁干燥。

（二）使用维护

使用维护的在于延长阀门寿命和保证启闭可靠。

阀杆螺纹经常与阀杆螺母摩擦，要涂一点黄油或石墨粉，起润滑作用。

不经常启闭的阀门，要定期转动手轮，对阀杆螺纹加润滑剂，以防咬住。

室外阀门，要对阀杆加保护套，以防雨、雪、尘土锈污。

如阀门系机械传动，要按时对变速箱添加润滑油并保持阀门的清洁。

不要依靠阀门支持其它重物，不要在阀门上站立。

阀杆，特别是螺纹部分，要经常清洁并添加新的润滑剂，防止尘土中的硬杂物，磨损螺纹和阀杆表面，影响使用寿命。

阀门的操作：

对于阀门，不但要会安装和维护，而且还要会操作：

（一）手动阀门的开闭

手动阀门是使用最广的阀门，它的手轮或手柄，是按照普通的人力来设计的，考虑了密封面的强度和必要的关闭力。

有些人习惯于使用板手，应严格注意，不要用力过大过猛，否则容易损坏密封面，或板断手轮、手柄。

启闭阀门，用力应该平稳，不可冲击。

某些冲击启闭的高压阀门各部件已经考虑了这种冲击力与一般阀门不能等同。

对于蒸气阀门，开启前，应预先加热，并排除凝结水，开启时，应尽量徐缓，以免发生水击现象。

当阀门全开后，应将手轮倒转少许，使螺纹之间严紧，以免松动损伤。

对于明杆阀门，要记住全开和全闭时的阀杆位置，避免全开时撞击上死点。

并便于检查全闭时是否正常。

假如阀瓣脱落，或阀芯密封之间嵌入较大杂物，全闭时的阀杆位置就要变化。

管路初用时，内部脏物较多，可将阀门微启，利用介质的高速流动，将其冲走，然后轻轻关闭（不能快闭、猛闭，以防残留杂质夹伤密封面），再次开启，如此重复多次，冲净脏物，再投入正常工作。

常开阀门，密封面上可能粘有脏物，关闭时也要用上述方法将其冲刷干净，然后正式关严。

如手轮、手柄损坏或丢失，应立即配齐，不可用活络板手代替，以免损坏阀杆四方，启闭不灵，以致在生产中发生事故。

某些介质，在阀门关闭后冷却，使阀件收缩，操作人员就应于适当时间再关闭一次，让密封面不留细缝，否则，介质从细缝高速流过，很容易冲蚀密封面。

操作时，如发现操作过于费劲，应分析原因。

若填料太紧，可适当放松，如阀杆歪斜，应通知人员修理。

有的阀门，在关闭状态时，关闭件受热膨胀，造成开启困难；如必须在此时开启，可将阀盖螺纹拧松半圈至一圈，消除阀杆应力，然后板动手轮。

（二）注意事项

1、200℃以上的高温阀门，由于安装时处于常温，而正常使用后，温度升高，螺栓受热膨胀，间隙加大，所以必须再次拧紧，叫做“热紧”，操作人员要注意这一工作，否则容易发生泄露。

2、天气寒冷时，水阀长期闭停，应将阀后积水排除。

汽阀停汽后，也要排除凝结水。

阀底有如丝堵，可将它打开排水。

3、非金属阀门，有的硬脆，有的强度较低，操作时，开闭力不能太大，尤其不能使猛劲。

还要注意辟免物件磕碰。

4、新阀门使用时，填料不要压得太紧，以不漏为度，以免阀杆受压太大，加快磨损，而又启闭费劲。

常见故障及预防：

（一）、一般阀门

1、填料函泄漏

这是跑、冒、漏的主要方面，在工厂里经常见到。

产生填料函泄漏的原因有下列几点：

1、填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应；2、装填方法不对，尤其是整根填料备用旋放入，最易产生泄漏；

3、阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕；

4、阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈；

5、阀杆弯曲；

6、填料使用太久已经老化。

7、操作太猛。

2、关闭件泄漏

通常将填料函泄漏叫外漏，把关闭件泄漏叫做内漏，关闭件泄漏，在阀门里在，不易发现。

关闭件泄漏，可分两类；一类是密封面泄漏；另一类是密封件根部泄漏

引起泄漏的原因有：

1>、密封面研磨得不好；

2>、密封圈与阀座、阀瓣配合不严紧；