各种常见阀门的原理分类及区别蝶阀闸阀截止阀球阀等.docx

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各种常见阀门的原理分类及区别蝶阀闸阀截止阀球阀等

各种常见阀门的原理、分类及区别

在生产过程中，为了使介质的压力、流量等参数符合工艺流程的要求，需要安装调节机构对上述参数进行调节。

调节机构的主要工作原理，是靠改变阀门阀瓣与阀瓣与阀座间的流通面积，达到调节上述参数的目的。

属于这类阀门的统称为控制阀

一、闸阀、截止阀、蝶阀、球阀各自简述

1、闸阀是指关闭件（闸板）沿通道轴线垂直移动的阀门，在管路上主要作为切断介质用，即全开或全关使用，一般不用做调节流量使用，它可以适用低温低压也可以适用高温高压，并可根据阀门的不同材质适用不同的介质。

在各类阀中，闸阀是应用最广泛的一种。

闸阀通常使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。

全开时水流直线通过，水流阻力小，宜在管径大于50mm的管道上采用，但水中若有杂质落入筏座易产生磨损和漏水。

2、截止阀是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门，由于该阀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行程成正比，也非常适用于对流量的调节。

截止阀是化工生产中使用最广的一种截断类阀门，是利用阀杆升降带动与之相连的圆形阀盘（阀头），改变阀盘与阀座间距离达到控制阀门的起闭。

流线式截止阀美标式截止阀特点：

截止阀上部有手轮、阀杆，中部有螺纹和填料涵密封段，小型阀门阀。

截止阀主要用于开或者关，但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环，也可用于调节流量。

其关闭严密，但水流阻力较大，因局部阻力系数与管径成正比，故只适用于管径小于等于50mm的管道上。

闸阀和截止阀是阀门的不同型号，其阀芯结构不同，但闸阀不属于截止阀。

两种阀门的区别在于启闭件相对于阀座的移动方向不同。

闸阀的启闭件为闸板，由阀杆带动阀板做升降运动的阀门称为闸阀。

截止阀启闭件为阀瓣，由阀杆带动，沿阀座轴线做升降运动

3、蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。

是利用一可饶轴旋转的圆盘来控制管路的启闭，转角大小反映了阀门的开启程度。

阀板在90度翻转范围内可起调节、节流和关闭作用，操作扭矩小，启闭方便，结构紧凑，体积小。

根据传动方式不同蝶阀分手动、气动和电动等三种，常用的为手动，旋转手柄通过齿轮传动带动阀杆从而起闭阀门。

特点：

蝶阀具有结构简单、开闭较迅速，流体阻力小、维修方便等优点，但不能用于高温高压场合，PN小于1.6Mpa,t小于120度的大口径水、蒸汽、空气、油品等管路。

4、球阀，通常认为球阀最适宜做直接开闭使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有截流和控制流量之用。

球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修。

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。

二、闸阀、截止阀、蝶阀、球阀各自结构原理及分类

1、闸阀又称闸板阀或闸门阀，是通过闸板的升降来控制阀门的启闭，闸板垂直于流体方向，改变闸板与阀座间相对位置即可改变通道大小。

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。

根据闸阀启闭时阀杆运动情况的不同，闸阀又分明杆式和暗杆式两种。

明杆式闸阀阀杆螺纹暴露在阀体外部，开启阀门时阀杆伸出手轮，其优点是可根据阀杆外伸长度判断阀门开启大小，阀杆与介质接触长度较小，螺纹部分基本不受介质腐蚀影响，缺点是外伸空间高度大。

暗杆式闸阀阀杆螺纹在阀杆内部与闸板上内螺纹想配合，开启阀门时阀杆只旋转而不上下升降，闸板则沿阀杆螺纹上升。

暗杆式闸阀的优点是外伸空间小，缺点是不能根据阀杆情况判断阀门的开启，阀杆螺纹长期与介质接触易受腐蚀。

由于在大口径给水管路上应用较多，故又有“水门”之称。

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。

这种类型的阀门的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止方向流动。

通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。

其中止回阀就属于这种类型的阀门，它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。

旋启式止回阀有一介铰链机构，还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的阀座表面上。

为了确保阀瓣每次都能到达阀座面的合适位置，阀瓣设计在铰链机构，以便阀瓣具有足够有旋启空间，并使阀瓣真正的、全面的与阀座接触。

阀瓣可以全部用金属制成，也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者采用合成覆盖面，这取决于使用性能的要求。

旋启式止回阀在完全打开的状况下，流体压力几乎不受阻碍，因此通过阀门的压力降相对较小。

升降式止回阀的阀瓣座落位于阀体上阀座密封面上。

此阀门除了阀瓣可以自由地升降之外，其余部分如同截止阀一样，流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起，介质回流导致阀瓣回落到阀座上，并切断流动。

根据使用条件，阀瓣可以是全金属结构，也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。

像截止阀一样，流体通过升降式止回阀的通道也是狭窄的，因此通过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些，而且旋启式止回阀的流量受到的限制很少

2、截止阀是化工生产中使用最广的一种截断类阀门，它利用阀杆升降带动与之相连的圆形阀盘（阀头），改变阀盘与阀座间距离达到控制阀门的起闭。

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。

3、蝶阀是利用一可饶轴旋转的圆盘来控制管路的启闭，转角大小反映了阀门的开启程度。

根据传动方式不同蝶阀分手动、气动和电动等三种，常用的为手动，旋转手柄通过齿轮传动带动阀杆从而起闭阀门。

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。

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。

4、球阀与旋塞阀是同一类型阀门，只是其启闭件为带一通孔的球体，球体饶阀杆中心线旋转达到启闭目的。

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。

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三、闸阀、截止阀、蝶阀各使用于什么场合

这三种阀按开关难易排列：

截止阀、闸阀、蝶阀；

    按阻力大小排列：

截止阀、蝶阀、闸阀；

    按关闭严密排列：

截止阀、蝶阀、闸阀；

    按价格贵贱排列：

截止阀、蝶阀、闸阀；（特种蝶阀除外）

这三种阀都属于驱动阀，根据上述特点不难看出，截止阀主要用于小口径管道（支管）或管路未端的启闭和流量调节；蝶阀用于支干管的启闭和流量调节；闸阀用于干管的启闭，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，一般不用于流量调节

四、闸阀、截止阀、蝶阀各自优点和缺点

闸阀和截止阀是阀门的不同型号，其阀芯结构不同，但闸阀不属于截止阀。

两种阀门的区别在于启闭件相对于阀座的移动方向不同。

1、闸阀

闸阀的启闭件为闸板，由阀杆带动阀板做升降运动的阀门称为闸阀。

优点：

a、流体阻力小，启闭所需力矩小，可以使用在介质向两方向流动的环管路上，也就是说介质不受流向的限制、介质流向不受限制；b、全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小，启闭无水击现象；c、型体结构比较简单，制造工艺较好，结构长度比较短；

缺点：

a、外形尺寸和开启高度都较大，所需安装的空间亦较大；b、在启闭过程中，密封面间有相对摩擦，磨损较大，甚至在高温时易引起擦伤。

一般闸阀都有两个密封副，给加工、研磨和维修增加了一些难度；c、启闭时间长；

2、截止阀

截止阀启闭件为阀瓣，由阀杆带动，沿阀座轴线做升降运动的阀门称为截止阀

优点：

a、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，因此耐磨；b、开启高度一般仅为阀座通道直径的1/4，因此比闸阀小的多；c、通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因此制造工艺好，密封面检修方便；结构简单、安装尺寸小、密封性能好、便