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阀门概述
一、阀门概论:
阀门是用以控制流体流量、压力和流向的装置。
被控制的流体可以是液体、气体、气液混合体或固液混合体。
阀门通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封件和紧固件等组成。
阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件升降、滑移、旋摆或回转运动以改变流道面积的大小来实现的。
阀门的用途很广泛,它与人们的日常生活有密切的关系,例如自来水管用的水龙头、液化石油气灶用的减压阀都是阀门。
阀门也是各种机械设备如内燃机、蒸汽机、压缩机、泵、气压传动装置、液压传动装置车辆、船舶和飞行器中不可缺少的部件。
公元前两千年前,中国人就在输水管道上使用了竹管和木塞阀,以后又在灌溉渠道上使用水闸,在冶炼用的风箱上使用板式止回阀,在井盐开采方面使用竹管和板式止回阀提取盐水随着冶炼技术和水力机械的发展,在欧洲出现了铜制和铅制旋塞阀。
随着锅炉的使用,1681年又出现了杠杆重锤式安全阀。
1769年瓦特蒸汽机出现以前,旋塞阀和止回阀一直是最主要的阀门。
蒸汽机的发明使阀门进入了机械工业领域。
在瓦特的蒸汽机上除了使用旋塞阀、安全阀和止回阀外,还使用了蝶阀,用以调节流量。
随着蒸汽流量和压力的增大,使用旋塞阀控制蒸汽机的进汽和排汽已不能满足需要,于是出现了滑阀。
1840年前后,相继出现带螺纹阀杆的截止阀,和带梯形螺纹阀杆的楔式闸阀,这是阀门发展中的一次重大突破。
这两类阀的出现,不仅满足了当时各种工业对压力、温度不断提高的要求,而且初步满足了对流量调节的要求。
此后随着电力工业、石油工业、化学工业和造船工业的发展,各种高中压阀门得到迅速发展。
第二次世界大战后,由于聚合材料、润滑材料、不锈钢和钴基硬质合金的发展,古老的旋塞阀和蝶阀获得了新的应用,球阀和隔膜阀得到迅速发展。
截止阀、闸阀和其他阀门品种增加,质量提高。
阀门制造业逐渐成为机械工业的一个重要部门。
阀门按使用功能可分为截断阀、调节阀、止回阀、分流阀、安全阀、多用阀六类。
截断阀主要用于截断流体通路,包括截止阀、闸阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、夹管阀等;调节阀主要用于调节流体的压力、流量等,包括调节阀、节流阀、减压阀和浮球调节阀等;止回阀用于阻止流体的逆向流动;分流阀用于分配流体的通路去向,或将两相流体分离,包括滑阀、多通阀、疏水阀和排空气阀等;安全阀主要用于安全保护,防止锅炉、压力容器或管道因超压而破坏;多用阀是具有一种以上功能的阀门,如截止止回阀既能起断流作用又能起止回作用。
工业管道阀门按公称压力又可分为真空阀、低压阀、中压阀、高压阀、超高压阀;阀门按工作温度又可分为常温阀、中温阀、高温阀、低温阀;阀门还可按驱动装置的类型、与管道的联接方式和阀体的使用材料等进行分类。
阀门可按各种分类方法单独地或组合地命名,也可按启闭件的结构特征或具体用途命名.
阀门的基本参数是工作压力、工作温度和口径。
对于大量使用于工业管道的各种阀门,常用公称压力和公称通径作为基本参数。
公称压力是指某种材料的阀门,在规定的温度下,允许承受的最大工作压力。
公称通径是指阀体与管子联接端部的名义内径。
阀门根据其种类和用途有不同的要求,主要有密封、强度、调节、流通、启闭等性能。
在设计和选用阀门时,除了要考虑基本参数和性能外,还要考虑流体的性能,包括流体的相态气体、液体或含固体颗粒、腐蚀性、粘度、毒性、易燃易爆性,贵重稀有程度和放射性等
密封性能和强度性能是一切阀门最基本、最重要的性能。
阀门的密封分内密封和外密封两部分。
内密封是阀瓣与阀座之间的密封;外密封是阀杆运动部位与阀盖之间、阀体与阀盖之间和阀体与管道联接部位之间的密封。
阀门在使用时不仅要求密封性能好,而且必须保证安全。
如果因密封不好而发生泄漏或因强度不够而使零件破坏,将会造成不同程度的经济损失,如输送有毒、易燃易爆或有强腐蚀性流体,还可能导致严重的安全事故。
为了保证阀门的密封和强度,除了必须遵守有关标准规定合理地进行结构设计、确保工艺质量外,还必须正确地选用材料。
通常,低压非腐蚀性流体用的阀门使用铸铁或铸铜;高、中压阀用铸钢或锻钢;高温或高压阀使用合金钢;用于腐蚀性流体的阀门用不锈钢、塑料,耐蚀合金如铜镍钼合金、钛合金和铅合金等或用铸铁、铸钢内衬耐蚀材料制造。
通常,低压阀的密封面大多使用黄铜或青铜,高、中压阀大多使用不锈钢,要求较高的高、中压阀或高温阀等使用钴基硬质合金。
聚合材料在阀门中已获得广泛应用,如球阀的阀座主要采用聚四氟乙烯塑料,蝶阀的密封圈和隔膜阀的隔膜采用各种橡胶材料。
这些材料在可以使用的温度范围内具有比金属更好的密封性。
随着现代核工业、石油化学工业、电子工业和航天工业的发展,以及流程工艺自动控制和远距离流体输送的发展,促进了现代低温阀、真空阀、核工业用阀和各种调节阀的发展。
用于远距离控制和程序控制的阀门驱动装置的应用越来越多。
未来阀门的发展将向扩大产品参数,发展节能、省力和自控阀门,改进结构、采用新材料和新工艺,提高阀门的使用寿命,以及发展专用阀门系列等发面发展,如用于液氧、液氢和液化天然气等的低温阀、真空阀、核工业用阀、安全阀、调节阀、疏水阀和阀门驱动装置等
二、阀门的种类:
阀门相关英语词汇
air-compressorvalve空气压缩机阀门
automaticcutoutvalve自动切断阀门
backlashvalve无游隙阀门
Hightemperaturevalve高温阀门
hosevalve水带阀门
pipemanifoldvalves管道汇集器阀门
pneumaticcylindercockvalve风动汽缸排水阀阀门
pneumaticpositionervalve气动阀门定位器
pneumaticsandervalve风动撒砂器阀门
quickopeningvalve快开阀门
quick-openinggatevalve速启阀门
standbyvalve应急阀门;备用阀门
twoselenoid双螺管阀门
valvechest阀门室
valveclearance阀门间隙;阀余隙
valveman阀门操作者
wash-outvalve清洗阀门
adjustingvalve调整阀,调节阀
admissionvalve进气阀;进浆阀
airadmissionvalve进气阀
airbleed(ing)valve排气阀;排气嘴
aircontrolvalve空调阀
aircylindervalve气筒阀
airescapevalve泄气阀
airinletvalve(=airintakevalve)进气阀;进风阀
airoperatedthrottlemotor风动节流器,风动节流阀马达
airpilotvalve空气导向阀
airpressuregovernorvalve风压调压阀
airrelayvalve空气中继阀
airreleasevalve(=airreliefvalve)排气阀;放空阀
airreversingvalve空气换向阀
airshut-offvalve空气关闭阀
airsignalreducingvalve空气信号减压阀
airslidevalve空气分配阀
airstarting(control)valve空气起动(控制)阀
airstrainingcheckvalve空气滤尘止回阀
airvalve空气阀
airventvalve气动调压阀,排气阀
air-actuateddirectionvalve气动控制换向阀
air-compressorvalve空气压缩机阀门
air-operatedvalve气动换向阀
air-vacuumproportionalvalve空真比例阀
air-vacuumtwowayvalve空真二位阀
alarmvalve报警阀
alignedgridvalve栅极中点校直的电子管阀
Allanvalve阿伦滑阀
altitudevalve【航空】高度阀(航空发动机汽化器的可调整阀)
ammoniavalve【工】氨阀
angleback-pressurevalve背压角阀
angleglobevalve折角球形阀
anglestopvalve弯形止阀,折角止阀
anglevalve角阀
anglewatervalve折角水阀
annularringvalve环形阀;环状阀
anti-gvalve【航空】防超重活门,抗重力阀
applicationpilotvalve作用导阀
applicationvalve作用阀,控制阀
ashpanblowervalve灰盘吹风阀
Askaniavalve射流管阀
atmosvalve(=atmosphericvalve)大气阀,空气阀;放空阀
autocontrolvalve自动控制阀
automaticairvalve自动空气阀
automaticbrakevalve自动制动阀
automaticcontrolvalve自动控制阀
automaticcutoutvalve自动切断阀门
automaticdeliverycontrolvalve自动输送控制阀
automaticdrainvalve自动排水阀
automaticexpansionvalve(定压式)自动膨胀阀
automaticgassamplingvalve自动气体进样阀
automaticreducingvalve自动减压阀(高速制动机)
automaticregulatingvalve自动调节阀
automaticspringloadedvalve自动弹簧阀
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。
2.按用途和作用分类
调节阀类——主要用于调节介质的流量、压力等。
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。
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、碟阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等。
3.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。
4.按介质温度分类
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。
5.按阀体材料分类
金属阀体衬里阀门—:
衬铅阀门、衬塑料阀门、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。
金属材料阀门——如:
铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔合金阀门、铸铁阀门、碳钢阀门、铸钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门。
阀门分类续
按用途和作用分类
〈〉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、
碟阀、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流量、压力等。
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
按主要参数分类
(一)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。
(二)按介质温度分类
〈〉高温阀t大于450C的阀门。
〈〉中温阀120C小于t小于450C的阀门。
〈〉常温阀-40C小于t小于120C的阀门。
〈〉低温阀-100C小于t小于-40C的阀门。
〈〉超低温阀t小于-100C的阀门。
(三)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、钛合金阀门、蒙乃尔合金阀门
铸铁阀门、碳钢阀门、铸钢阀门、低合金钢阀门、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。
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。
阀门的主要技术规范
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。
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。
流动介质
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。
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。
启闭速度
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。
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。
使用寿命
它表示阀门的耐用程度,是阀门的重要性能指标,并具有很大的经济意义。
通常以能保证密封要求的启闭次数来表示,也可以用使用时间来表示
阀门使用十个为什么
1、为什么双座阀小开度工作时容易振荡?
对单芯而言,当介质是流开型时,阀稳定性好;当介质是流闭型时,阀的稳定性差。
双座阀有两个阀芯,下阀芯处于流闭,上阀芯处于流开,这样,在小开度工作时,流闭型的阀芯就容易引起阀的振动,这就是双座阀不能用于小开度工作的原因所在。
2、为什么双密封阀不能当作切断阀使用?
双座阀阀芯的优点是力平衡结构,允许压差大,而它突出的缺点是两个密封面不能同时良好接触,造成泄漏大。
如果把它人为地、强制性地用于切断场合,显然效果不好,即便为它作了许多改进(如双密封套筒阀),也是不可取的。
3、什么直行程调节阀防堵性能差,角行程阀防堵性能好?
直行程阀阀芯是垂直节流,而介质是水平流进流出,阀腔内流道必然转弯倒拐,使阀的流路变得相当复杂(形状如倒“S”型)。
这样,存在许多死区,为介质的沉淀提供了空间,长此以往,造成堵塞。
角行程阀节流的方向就是水平方向,介质水平流进,水平流出,容易把不干净介质带走,同时流路简单,介质沉淀的空间也很少,所以角行程阀防堵性能好。
4、为什么直行程调节阀阀杆较细?
它涉及一个简单的机械原理:
滑动摩擦大、滚动摩擦小。
直行程阀的阀杆上下运动,填料稍压紧一点,它就会把阀杆包得很紧,产生较大的回差。
为此,阀杆设计得非常细小,填料又常用摩擦系数小的四氟填料,以便减少回差,但由此派出的问题是阀杆细,则易弯,填料寿命也短。
解决这个问题,最好的办法就是用旅转阀阀杆,即角行程类的调节阀,它的阀杆比直行程阀杆粗2~3倍,且选用寿命长的石墨填料,阀杆刚度好,填料寿命长,其摩擦力矩反而小、回差小。
5、为什么角行程类阀的切断压差较大?
角行程类阀的切断压差较大,是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动轴产生的力矩非常小,因此,它能承受较大的压差。
6、为什么脱盐水介质使用衬胶蝶阀、衬氟隔膜阀使用寿命短?
脱盐水介质中含有低浓度的酸或碱,它们对橡胶有较大的腐蚀性。
橡胶的被腐蚀表现为膨胀、老化、强度低,用衬胶的蝶阀、隔膜阀使用效果都差,其实质就是橡胶不耐腐蚀所致。
后衬胶隔膜阀改进为耐腐蚀性能好的衬氟隔膜阀,但衬氟隔膜阀的膜片又经不住上下折叠而被折破,造成机械性破坏,阀的寿命变短。
现在最好的办法是用水处理专用球阀,它可以使用到5~8年。
7、为什么切断阀应尽量选用硬密封?
切断阀要求泄漏越低越好,软密封阀的泄漏是最低的,切断效果当然好,但不耐磨、可靠性差。
从泄漏量又小、密封又可靠的双重标准来看,软密封切断就不如硬密封切断好。
如全功能超轻型调节阀,密封而堆有耐磨合金保护,可靠性高,泄漏率达10-7,已经能够满足切断阀的要求。
8、为什么套筒阀代替单、双座阀却没有如愿以偿?
60年代问世的套筒阀,70年代在国内外大量使用,80年代引进的石化装置中套筒阀占的比率较大,那时,不少人认为,套筒阀可以取代单、双座阀,成为第二代产品。
到如今,并非如此,单座阀、双座阀、套筒阀都得到同等的使用。
这是因为套筒阀只是改进了节流形式、稳定性和维护好于单座阀,但它重量、防堵和泄漏指标上与单、双座阀一致,它怎能取代单、双座阀呢?
所以,就只能共同使用。
9、为什么说选型比计算更重要?
计算与选型比较而言,选型要重要得多,复杂得多。
因为计算只是一个简单的公式计算,它的本身不在于公式的精确度,而在于所给定的工艺参数是否准确。
选型涉及到的内容较多,稍不慎,便会导致选型不当,不仅造成人力、物力、财力的浪费,而且使用效果还不理想,带来若干使用问题,如可靠性、寿命、运行质量等。
10、为什么在气动阀中活塞执行机构使用会越来越多?
对于气动阀而言,活塞执行机构可充分利用气源压力,使执行机构的尺寸比薄膜式更小巧,推力更大,活塞中的O型圈也比薄膜可靠,因此它的使用会越来越多.
有关多功能水泵控制阀标准的详细介绍
该标准适用于公称压力为PN1.0MPa-PN4.0MPa,公称通径为DN50mm-DN1200mm的多功能水泵控制阀。
现将标准技术要求介绍如下:
1 压力——温度度级
多功能水泵控制阀的压力——温度等级由壳体、内件及控制管系统材料的压力——温度等级确定。
多功能水泵控制阀在某一温度下的最大允许工作压力取壳体、内件及控制管系统材料在该温度下最大允许工作压力值中的小值。
1.1 铁制壳体的压力——温度等级应符合GB/T17241.7的规定。
1.2 钢制壳体的压力——温度等级应符合GB/T9124的规定。
1.3 对于GB/T17241.7、GB/T9124未规定压力——温度等级的材料,可按有关标准或设计的规定。
2 阀体
2.1 阀体法兰
法兰应与阀体整体铸成。
铁制法兰的型式和尺寸应符合GB/T17241.6的规定,技术条件应符合GB/T17241.7的规定;钢制法兰的型式和尺寸应符合GB/T9113.1的规定,技术条件应符合GB/T9124的规定。
2.2 阀体结构长度
2.3 阀体的最小壁厚
铸铁件阀体的最小壁厚应符合GB/T13932-1992中表3的规定,铸钢件阀体的最小壁厚应符合JB/T8937-1999中表1的规定。
3 阀盖 膜片座
3.1 阀盖与膜片座、膜片座与阀体的连接型式应采用法兰式。
3.2 膜片座与阀体的连接螺栓数量不得少于4个。
3.3 阀盖与膜片座的最小壁厚按2.3的要求。
3.4 阀盖与膜片座的法兰应为圆形。
法兰密封面的型式可采用平面式、突面式或凹凸式。
4 阀杆、缓闭阀板、主阀板
4.1 缓闭阀板与阀杆应连接紧固、可靠。
4.2 缓闭阀板与主阀板的密封型式应采用金属密封的型式。
4.3 主阀板与阀杆必须滑动灵活、可靠。
4.4 主阀板与主阀板座的密封可采用金属密封和非金属密封两种型式。
5 膜片
5.1 膜片性能应符合表2(见下页)的规定。
5.2 膜片的外观质量应符合HG/T3090的规定。
5.3 当应用于生活饮用水时,膜片材料的安全性应符合GB/T17219的规定。
6 控制管系统
控制管系统的各元件应能承受阀门的最高工作压力,各部位不得发生泄漏。
7 材料
7.1 主要零部件材料的选用宜按JB/T5300的规定。
7.2 铜合金铸件应符合GB/T12225的规定;灰铸铁铸件应符合GB/T12226的规定,其抗拉强度应不小于200MPa;球墨铸铁铸件应符合GB/T12227的规定;碳素钢铸件应符合GB/T12229的规定;奥氏体钢铸件应符合GB/T12230的规定。
7.3 钢制多功能水泵控制阀铸件外观质量应符合JB/T7927的规定,铁制多功能水泵控制阀铸件外观质量参照JB/T7927的规定。
8 壳体强度
多功能水泵控制阀的壳体强度应符合GB/T13927的规定。
9 密封性能
多功能水泵控制阀的密封性能应符合GB/T13927的规定。
10 清洁度
多功能水泵控制阀的清洁度应符合JB/T7748的规定。
11 涂装
当应用于生活饮用水时,多功能水泵控制阀内腔涂装材料的安全性应符合GB/T17219的规定。
外表面涂装不作规定,特殊要求在订货合同中注明
有关多功能水泵控制阀标准的详细介绍
该标准适用于公称压力为PN1.0MPa-PN4.0MPa,公称通径为DN50m