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化工机械认识实习

一.不同阀门的尺寸规格范围、工作参数范围、价格范围。

阀门是用来开启、关闭和控制化工设备和管路中介质流动的机械装置。

在生产过程中或开停车时，操作人员必须依据工艺条件，对管路中的流体进行适当调节，以控制其压力和流量，并使流体进入管路或切断流体流动或改变流动方向，在遇到超压状态时，还可以用它排泄压力，确保生产的安全。

在化工厂中常用的阀门如下几种：

旋塞阀、球阀、截止阀、蝶阀、闸阀、止回阀、安全阀、减压阀及疏水阀。

其中，止回阀、安全阀、减压阀、和疏水阀是由系统中某些参数的变化而自动启闭的阀门，少有人工操作。

不同种类的阀门有不同的特征，其各个参数范围也不相同。

（1）旋塞阀：

旋塞阀是用带通孔的塞体作为启闭件，通过塞体与阀杆的转动实现启闭动作的阀门，具有结构简单，安装尺寸小，操作方便，可以三通和四通式结构做换向用，流动阻力小可以输送带有悬浮物甚至结晶体的物料的优点。

缺点是制造精度要求较高，密封面容易磨损，不适用高温高压物料的输送，开关费力，通常只能用于低压（不高于1兆帕）和小口径（小于100毫米）的场合。

旋塞阀主要适用于输送含有悬浮物和颗粒的液体，对切断和接通介质十分有效，因此广泛用于油田开采输送和精炼设备中。

在安装旋塞阀时，为防止损坏旋塞阀，并保证充分发挥其工作性能，因先确保阀门处于开启状态，并对管道进行加热，尽可能多的将热量从管道传递到旋塞阀，之后用纱布或钢丝刷清除管道和切割部位，使其金属表面发光发亮。

如需在管道外面和焊接罩内部涂上焊剂，焊剂必须完全覆盖焊接表面。

下表为旋塞阀尺寸参数：

X（3）43W-10（16）R

公称直径

阀门长度L（mm）RF

DN20

DN25

110

DN32

130

DN40

150

DN50

170

DN65

222

DN80

250

DN100

300

DN125

356

DN150

400

DN200

450

DN250

530

DN300

610

（2）球阀：

球阀是用带有圆形通道球体作为启闭件，球体随阀杆转动实现启闭动作的阀门。

球阀的启闭件是一个有孔的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。

球阀主要有启闭迅速、轻便、流体阻力小、结构简单、相对体积小、重量轻、便于维修、密封性能好、无震动、噪声小、不受安装方向的限制和介质的流向可任意等优点。

球阀适用于各种管路上，用于截断或接通管路中的介质，选用不同材质球阀，可分别适用于水、蒸汽、油品、液化气、天然气、煤气、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。

球阀主要适用于低压、小口径管道上用于截断流体和改变流体分配或需快速启闭的场所，故广泛用于化工、石油、天然气、冶金等行业。

球阀公称压力或压力级：

PN1.0-32.0MPa、ANSICLASS150-900、JIS10-20K

公称通径或口径：

DN6-900、NPS1/4-36

下表为球阀尺寸参数：

Q11F-16C

Q41F-6R

Q41F-16C

Q41F-16P（R）

Q41B-25

Q41F46-16C

公称直径

阀门长度L（mm）RF

DN15

130

DN20

100

105

150

140

130

DN25

115

120

160

150

140

DN32

130

165

150

DN40

150

180

185

180

DN50

170

165

200

DN65

200

185

220

DN80

210

250

DN100

235

280

320

280

DN125

320

400

360

DN150

360

400

DN200

400

550

400

DN250

DN300

DN350

DN400

（3）截止阀：

截止阀的启闭件是塞形的阀瓣，密封面呈平面或锥面，阀瓣沿流体的中心线作直线运动。

阀杆的运动形式分为升降杆式（阀杆升降，手轮不升降）和升降螺旋杆式（手轮与阀杆一起升降旋转，螺母设在阀体上）。

根据阀瓣的移动形式，发现阀座通口的变化与阀瓣行程成正比关系。

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，所以适合用于流量的调节。

因此截止阀非常适合作为切断或调节以及节流来使用。

截止阀有结构简单、制作维修比较方便、工作行程小、启闭时间短，密封性好、密封面的摩擦力小和寿命较长等优点，它的缺点是流体阻力大、开启和关闭时所学要的里较大，不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。

截止阀的安装具有方向性，通常是低进高出，此时介质流动方向公称压力PN≤16MPa，当公称压力PN≥20MPa时，为密封性能，会采用逆流的方法，即高进低出，使介质从阀瓣上方向下流。

使用时，截止阀介质只能单向流动，不能改变流动方向。

公称压力或压力级：

PN1.0-16.0MPa、ANSICLASS150-900、JIS10-20K

公称通径或口径：

DN10-500、NPS1/2-36

下图为截止阀尺寸参数：

J41H-16（25）C,J41W-25R

J41B-25

公称直径

阀门长度L（mm）RF

DN15

130

DN20

150

DN25

160

DN32

190

180

DN40

200

DN50

230

DN65

290

DN80

310

DN100

350

DN125

400

DN150

480

DN200

600

DN250

730

750

DN300

850

DN350

980

DN400

1100

（4）闸阀：

闸阀的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能做全开和全关，不能做调节和节流。

闸板有两个密封面，最常用的模式闸板阀的两个密封面形成楔形，楔形角随阀门参数而异，通常为5°，介质温度不高时为2°52′。

楔形闸的闸板可以做成一个整体，叫做刚性闸板；也可以做成能产生微量变形的闸板，以改善其工艺性，弥补密封面角度在加工过程中产生的偏差，这种闸板叫做弹性闸板。

闸阀关闭时，密封面可以只依靠介质压力来密封，即依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封，这就是自密封。

大部分闸阀是采用强制密封的，即阀门关闭时，要依靠外力强行将闸板压向阀座，以保证密封面的密封性。

闸阀具有流体阻力小、密封面受介质打冲刷和侵蚀小、开闭省力、介质流向不受限制、不扰流、不降低压力、形体简单、结构长度短、制造工艺好、适用范围广等优点。

它的缺点是密封面之间易引起侵蚀和擦伤、维修比较困难、外形尺寸较大，开启需要一定的空间，开闭时间长、结构复杂等。

闸阀是一种使用范围很广的一种阀门，一般口径DN≥50mm的切断装置都选用它，有时口径很小的切断装置也选用闸阀。

且闸阀用于截断或接通管路中的介质，在石油管道上使用较多。

下图为闸阀尺寸参数：

Z41H-16C

Z41W-25R

Z41H-25

公称直径

阀门长度L（mm）RF

DN15

130

DN20

150

DN25

160

DN32

180

DN40

240

200

DN50

250

DN65

265

270

265

DN80

280

DN100

300

DN125

325

DN150

350

DN200

400

DN250

450

DN300

500

DN350

550

DN400

600

DN500

700

（5）蝶阀：

蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，同时也可用于低压管道介质的开关控制。

蝶阀的启闭件是一个圆盘形的碟版，在阀体内饶其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。

蝶阀具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省、安装尺寸小、开关迅速、90°往复回转、驱动阻力小等特点，用于截断、接通、调节管路中的介质，具有良好的流体控制特性和关闭密封性能，适用于发生炉、煤气、天然气、液化石油气、城市煤气、冷热空气、化工冶炼和发电环保、建筑排水等工程系统中输送各种腐蚀性、非腐蚀性流体介质的管道上。

蝶阀处于完全开启位置时，碟版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。

蝶阀有弹性密封和金属密封两种密封形式。

弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在碟板周边。

下图为蝶阀尺寸参数：

D341H-6（10,16）CD341W-6RD（3）41J-6（10）D343F-16R

公称直径

阀门长度L（mm）RF

公称直径

阀门长度L（mm）RF

DN50

108

DN700

292

DN65

112

DN800

318

DN80

114

DN900

330

DN100

127

DN1000

550

DN125

140

DN1200

630

DN150

140

DN1400

710

DN200

152

DN1600

790

DN250

165

DN1800

870

DN300

178

DN2000

950

DN350

190

DN2200

1000

DN400

216

DN2400

1100

DN450

222

DN2600

1200

DN500

229

DN2800

1300

DN600

267

DN3000

1400

（6）止回阀：

止回阀是依靠介质本身而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀和背压阀。

止回阀主要可分为旋启式止回阀（依重心旋转）与升降式止回阀（沿轴线移动）。

止回阀属于一种自动阀门（工作压力1.6-25MPa/Class150-2500/2.0-42.0MPa，工作温度-29~+550℃），通常安装在输送泵的出口处，其主要作用是防止介质倒流、防止泵与驱动电动机反转，以及容器介质的泄放，防止事故发生。

止回阀还可用于给其中的压力可能升降至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。

止回阀这种类型的阀门的作用式只允许介质向一个方向流动，而且阻止反方向流动。

通常这种阀门是自动工作的，在一个流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体的压差和阀瓣自身重力作用下自动闭合阀瓣，从而切断流体流动。

下图为止回阀尺寸参数：

H41H-16C,H41W-16P

H41H-25,H41B-25

H44H-16C,H44W-16R

H44H-25

公称直径

阀门长度L（mm）RF

DN15

130

DN20

150

DN25

160

DN32

190

180

DN40

200

DN50

230

DN65

290

DN80

310

DN100

350

DN125

400

DN150

480

DN200

600

550

DN250

730

650

DN300

850

750

DN350

980

850

DN400

1100

950

DN500

1150

（7）安全阀：

安全阀是一种安全保护用阀，是一种自动阀门，主要用于锅炉、压力容器和管道上。

它的作用是控制压力不超过规定值，保证带压设备不至于因超压而损坏，对人身安全和设备运行起重要保护作用。

它的启闭件受外力作用下处于常闭状态，当压力超过起跳压力时，阀门就会自动开启，排除部分气体使压力复原后，阀门就会自动关闭。

安全阀被广泛适用于蒸汽锅炉、液化石油气汽车槽车或液化石油气铁路罐车、采油井、蒸汽发电设备的高压路旁、压力管道、压力容器等。

安全阀口径一般都不大，常用的都在DN15mm-DN80mm之间，超过150mm的一般称为大口径安全阀。

在安装安全阀时因注意，安全阀出口因无阻力，避免产生受压现象，同时安装前应专门测试，以检查其密封性。

公称通径：

DN4-25

公称压力：

PN25MPa

以下是安全阀尺寸参数：

产品型号

产品代号

公称通径（㎜）

公称压力（MPa）

整定压力（MPa）

密封压力（MPa）

重量㎏

A21Y-250C/P

1K10

1.6

1.2

1.0

2.7

A21Y-250C/P

1K15

0.1

0.072

0.06

2.7

A21Y-250C/P

2K4

2.7

A21Y-250C/P

2K6

2.8

A21Y-250C/P

3K10

3.3

3.0

3.05

A21Y-250C/P

3K10M

3.6

3.05

A21Y-250C/P

3K10G

2.5

1.27

1.1

3.09

A21Y-250C/P

3K10H

3.15

2.8

3.03

A21Y-250C/P

3K10I

1.0

0.22

0.2

3.05

A21Y-250C/P

4K4

2.5

A21Y-250C/P

4K6

17.6

2.68

A21Y-250C/P

5K10

2.5

1.76

1.6

2.68

A21Y-250C/P

5K15

2.5

1.65

1.6

3.8

A21Y-250C/P

6K4

7.2

6.4

2.8

A21Y-250C/P

6K6

7.6

6.4

2.65

A21Y-250C/P

6K6G

9.2

8.4

2.73

A21Y-250C/P

6K15

1.0

0.72

0.6

2.93

A21Y-250C/P

8K4

8.8

0.6

A21Y-250C/P

8K10

6.0

3.6

3.05

A21Y-250C/P

101K10

0.6

0.31

0.28

1.72

A21Y-250C/P

152K10

0.9

0.8

2.97

A21Y-250C/P

252K10

4.0

2.55

2.3

2.88

A21Y-250C/P

002K15

1.6

0.27

0.24

3.1

A21Y-250C/P

101K15

1.6

0.245

0.22

2.83

A21Y-250C/P

1K20

0.1

0.07

0.06

3.4

A21Y-250C/P

8K25

6.0

4.4

1.8

A21Y-250C/P

001K25

1.0

0.125

0.11

6.29

A21Y-250C/P

002K25

1.0

0.3

0.27

4.97

A21Y-250C/P

302Ad-h15

1.6

0.3-0.8

0.27-0.72

4.6

A21Y-250C/P

302Ad-p32

1.6

0.065-0.8

0.035-0.72

5.7

A21Y-250C/P

505Aa10

4.0

3.2-4

2.88-3.6

3.2

A21Y-250C/P

915Ab4

19-22

17.1-19.8

3.1

A21Y-250C/P

915Aa-c6

16-22

14.4-19.8

2.8

（8）减压阀：

减压阀是通过启闭件的节流，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。

但进出口压差必须≥0.2MPa。

从力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流原件，即通过改变节流面积，使流体及流速的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压目的。

然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。

减压阀是气动调节阀的一个必备配件，它的主要作用是将气源的压力减压并稳定到一个值，以便于调节阀能够获得稳定的气源动力用于调节控制。

减压阀是一种自动降低管路工作压力的专门装置，主要控制主阀的固定出口压力，主阀的出口压力不因进口压力改变而改变，同时不因主阀出口流量的变化而改变其出口压力。

适用于工业给水、消防供水及生活用水管网系统，并广泛用于高层建筑、城市给水管网水压过高的区域、矿井及其他场合，以保证给水系统中各用水点获得适当的服务水压和流量。

公称压力：

1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa

出口压力：

PN1.0MPa调节阀0.09-0.8MPa

PN1.6MPa调节阀0.10-1.2MPa

PN2.5MPa调节阀0.15-1.6MPa

（9）疏水阀：

疏水阀又称疏水器、排水阀、除水器、阻气排水阀、蒸汽疏水阀等，其在蒸汽加热系统中起到阻气排水的作用，选择合适的疏水阀，可使蒸汽加热设备达到最高工作效率。

疏水阀其主要功能是自动排除蒸汽设备或管道中产生的冷凝水、空气及其他不可凝结性气体，同时又防止蒸汽泄露。

工业生产过程中凡是使用水蒸气场所都要安装疏水阀，在换热过程中利用的是水蒸气的相变热，而相变产生的冷凝水必须要及时排出，确保传热面积不变。

介质温度T210℃（425/600℃）

最高允许压力PMA1.6MPa（2.5MPa）

最低工作压力PMNO0.02MPa

无负荷泄漏率RSN≤0.01%

过冷度△T≤3℃

最高背压率RMBP≥85℃

以下是疏水阀尺寸参数：

CS41H-16（25）C

公称直径

阀门长度L（mm）RF

DN15

230

DN20

230

DN25

230

二.紧急切断阀门的种类、结构与参数。

紧急切断阀门又叫安全切断阀门，在遇到突发情况的时候，阀门会迅速的关闭或打开，避免造成事故的发生。

它具有一下众多特点：

1、浇封防爆：

根本杜绝火花产生，装在燃气管理上无安全隐患，不会成为引爆源。

2、开阀方式：

手动复位，开阀须到现场人工操作，符合燃气事故处理特点。

3、关阀要求：

低压直流电永冲驱动关阀。

4、关阀速度：

1秒之内可切断气源。

5、关阀控制：

低能耗瞬时驱动，支持消防备电工作方式，符合消防规范（与控制器配套）。

6、信号输出：

在两根关阀控制线上，可输出阀门开关状态反馈特征信号。

7、保持方式：

自保持开/关状态，不用电。

8、手动关阀：

断电时，当作手动截止阀用。

9、强震关阀：

可调整开阀状态保持力，满足在强烈有害震动下自动关阀的要求。

10、密封可靠：

结构上采用多级密封措施，加工精密，确保气密性和安全性；材料上采用特别NBR/FKM橡胶（按气种设计），在城市燃气环境下10年不老化。

紧急切断阀门可分为弹簧紧急切断阀、蓄电容紧急安全阀、电磁阀。

一、弹簧紧急切断阀：

弹簧紧急切断阀是在遇到突发情况断电后紧急关闭阀门或者打开阀门，它的工作原理是：

电动弹簧紧急切断阀在通电后电机电动执行器里把扭矩力传导至卷簧上，断电时卷簧会释放里面存储的扭矩力，带动阀门迅速的关闭或打开。

它的优点是关闭迅速，只需1-2S。

二、蓄电容紧急安全阀：

蓄电容紧急安全阀实在执行器内部蓄电容储能装置，执行器通电正常运转时，蓄电容充电，带动电机、齿轮装置开闭阀门。

三、电磁阀：

电磁阀是新型的燃气管道工程的安全配套装置。

紧急切断阀也可分为气动紧急切断阀、液动紧急切断阀、燃气紧急切断阀。

一、气动紧急切断阀：

气动紧急切断阀又称气动球阀，是自动化系统中执行机构的一种，由多弹簧气动薄膜执行机构或浮动式活塞执行机构与调节阀组成，接受调解仪表的信号，控制工艺管道内流体的切断、接通或切换。

具有结构简单，反应灵敏，动作可靠等特点，可广泛适用于石油、化工、冶金等生产部门。

气动切断阀的气源为要求经过过滤的压缩空气，流经阀体的介质应该是无杂质和无颗粒的液体和气体。

二、液动紧急切断阀：

液动紧急切断阀一种安全保护阀，安装在液化石油气储罐站的液相与气相管路上，与远距离手摇油泵配套使用，利用液压控制阀门开启和关闭，以便在管道或储罐上发生大量泄漏甚至起火时，快速手动使手摇油泵卸压，或高温使易熔合金熔化，而本阀油缸自动卸压，阀门迅速关闭而止漏，起安全保护作用。

三、燃气紧急切断阀：

燃气紧急切断阀新型的燃气管道工程的安全配套装置，在供气管路中出现问题时能快速切断，避免事故的发生。

启动紧急切断阀是新型的燃气管道工程的安全配套装置，主要应用于以下场合：

1、与可燃气体泄露监测仪联接，当仪器检测到可燃气体泄漏时，会自动快速关闭供气阀门，切断燃气共给，及时制止恶性事故的发生。

2、与热力设备的极限温度（压力）安全控制器联接，当设备内监测点的温度（压力）超过设定的极限数值时，会自动快速关闭供气阀门，停止燃料的供给。

3、与高层建筑的中央警报系统联接，当大厦发生火警时，会自动切断大厦内的燃料供应，防止煤气爆炸的发生。

4、在工厂或城市的燃气供应管网内设置，ZCR煤气紧急切断阀，可在中央控制室集中控制，远程遥控紧急关闭事故现场的管线供气。

紧急切断阀具有极佳的技术性能，低负荷损失和高可靠性。

适用于煤气、天然气及液化石油气等可燃气体，广泛用于供气管网系统、燃气热能工厂车间、燃气锅炉及住宅居所的安全设施。

工作原理：

1、阀门在日常工作中处于常开状态，电磁阀线圈处于断电状态，不消耗电能。

2、当事故发生时，阀门线圈瞬时通电，触发阀门快速关闭，进入自锁状态。

此时即使撤去电源阀门仍处于自锁状态，不会自动重新打开。

3、阀门采用先导式阀瓣，开启轻松，即使压力达到6bar开启也十分轻松，口径大于DN1

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