阀门知识2

化工常用阀门的原理及其使用方法《阀门基础知识》

阀门是化工管路上控制介质流动的一种重要附件,阀门由阀体、启闭机构、阀盖三大部分组成,本次着重介绍常用阀门的结构特点及其正确使用注意事项。

一、 阀门的作用

1、启闭作用——切断或沟通管内流体的流动;

2、调节作用——调节管内流量、流速;

3、节流作用——使流体通过阀门后产生很大的压力降;

4、其他作用——a.自动启闭 b.维持一定压力 c.阻汽排水。

二、阀门的种类

1、按用途分:截断阀类、调节阀类、分流阀类、止回阀类、安全阀类;

2、按作用力分:他动作用阀门、自动作用阀门。

三、阀门的主要参数

PN 公称压力(允许流体通过的最大的压力);

DN 公称直径;

TN 温度范围(允许流体的温度范围)。

四、阀门使用前的检查

检查项目包括:

1、阀体内外表面有无砂眼、裂纹等缺陷;

2、阀座与阀体接合是否牢固,阀芯与阀座是否吻合,密封面有无缺陷;

3、阀杆与阀芯连接是否灵活可靠、阀杆有无弯曲,螺纹有无损坏、腐蚀;

4、填料、垫圈是否老化损坏;

5、阀门开启是否灵活等。

五、阀门使用过程中常出现的问题

1、与管道连接处的法兰、螺纹泄漏;

2、填料涵泄漏、腰垫泄漏及阀杆开不动;

3、阀芯与阀座间关不严形成内泄漏。

六、化工常用阀门的特点及其使用注意事项

(一)旋塞阀(考克)

特点:TN 小于150度 PN 小于1.6 Mpa 其结构简单、启闭迅速、操作方便、流体阻力小等优点

使用注意事项:

1、阀杆外端为正方形,对角线标注的直线垂直与阀体方向为关闭状态,与阀体方

向一致为开启状态;

2、正常开关阀门用考克专用扳手,避免与阀杆打滑造成安全事故;尽量不用活动

扳手从而造成打滑;

3、开起阀门按前面检查项目检查,检查完后慢慢开启阀门,开启时尽量不要站在

密封面方向,遇到酸碱流体时须佩戴防酸面具;

4、如管道有视镜的看到视镜内有流体通过方可检查无误后离开。

(二)球阀

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。

带夹套保温球阀

不锈钢球阀

不锈钢球阀 快开球阀

特点:阀门结构简单,工作可靠,用于双向流动介质的管路,流体阻力小,密封性好;缺点:介质易从阀杆部位泄漏。

使用注意事项:

a) 同旋塞阀同样;

b) 带手柄阀门,手柄垂直于介质流动方向为关闭状态,与方向一致的为开

启状态;

c) 如遇到带夹套保温的球阀时应该注意以下事项:

i. 应该将夹套保温蒸汽开启将阀内易结晶的介质融化后方能开

闭阀门,切勿介质未完全融化就强行开闭阀门;

ii. 当遇到阀门不能开启时,不能利用加长力臂的方法,强行开

启阀门,因为这样会造成因阀杆受阻力较大与阀芯脱落,造成阀门损

坏或造成扳手的损坏,从而造成不安全因素。

(三)蝶阀

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。

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。

使用注意事项:

1、 阀芯只能旋转90度,一般阀体上会表明CLOSE和OPEN箭头方向,手轮

顺时针转动为关闭、反之为开启;

2、 如有时开闭有一定阻力,可以用专用F扳手开阀门,但不能强行开闭,否

则会将阀杆齿轮搅坏;

3、 禁止将手轮卸下用活动扳手扳动阀杆;(下面阀同样如此)

4、开闭时逐步开闭,观察有无异常情况,防止有泄漏。

(四)截止阀

截止阀是化工生产中使用最广的一种截断类阀门,它与前述三种截断阀门相比不是

利用其闭件的旋转打开、关闭阀门,而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

阀杆上螺纹在阀体内,其结构紧凑,但阀杆与介质接触部分多,尤其螺纹部分易腐蚀,从阀杆露出阀盖的高度可判断阀门开启程度,为防止介质沿阀杆漏出,可在阀杆穿出阀盖部位用填料来密封。

截止阀结构较复杂,但操作简单、不甚费力,易于调节流量和截断通道,起闭缓慢无水锤现象,故使用较为广泛。

截止阀安装时要注意流体方向,应使管路流体由下向上流过阀座口,及所谓“低进高出”,目的是减少流体阻力,使开启省力和关闭状态下阀杆、填料涵部分不与介质接触,保证阀杆和填料涵不致损坏和泄漏。

截止阀主要用于水、蒸汽、压缩空气及各种物料的管路,可较精确地调节流量和严密地截断通道,但不能用于粘度大、易结晶的物料。

使用注意事项:

1、开启前检查阀门有无缺陷,特别是填料涵有无泄漏;、

2、在阀杆不能用手直接转动时,可用专用F扳手进行开闭,当仍无法开闭

时,请不要加长扳手力臂来强行开闭,从而造成阀门的损坏或引起安全

事故;

3、在用于中压汽管路阀门时,开启时应该先将管内的冷凝水排净,然后慢

慢将阀门开启用0.2至0.3Mpa的蒸汽进行管道的预热,避免压力突然升

高引起密封面的损坏,当检查正常后将压力调至所需状态;

(五)闸阀

闸阀又称闸板阀或闸门阀,它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。

明杆式闸阀 暗杆式闸阀

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。

闸阀具有流体阻力小,介质流向不变、开启缓慢无水锤现象,易于调节流量等优点,缺点是结构复杂、尺寸较大、启闭时间较长、密封面检修困难等。由于在大口径给水管路上应用较多,故又有水门之称。

使用注意事项:

1、当阀杆开闭到位时,不能再强行用力,否则会拉断内部螺纹或插销螺丝,

使阀门损坏;

2、开闭阀门时手不能直接开动时可用F扳手开闭;

3、开闭阀门时注意观察阀门的密封面,尤其是填料压盖处防止泄漏。

(六)节流阀

节流阀又称针形阀,其外形与截止阀相似,其阀芯形状不同,呈锥状或抛物线

状,常用于化工仪表中,常为螺纹连接。

使用注意事项:

1、因为螺纹连接,故开闭时首先检查螺纹连接是否松动泄漏;

2、开闭阀门时缓慢进行,因为其流通面积较小,流速较大,可能造成密封面的腐蚀,

应留心观察,注意压力的变化。

(七)止回阀

止回阀是利用阀前后介质的压力差而自动启闭,控制介质单向流动的阀门,又称止逆阀或单向阀。

止回阀按结构不同分为升降式(跳心式)和旋启式(摇极式)两种。

升降式 旋启式

使用注意事项:

注意阀门方向,箭头与介质流向一致,如介质易结晶可能造成阀片不能压下起不到指挥、止回的作用。

(八)安全阀

安全阀是一种根据介质压力自动启闭的阀门,当介质压力超过定值时,它能自动开启阀门排放卸压,使设备管路免遭破坏的危险,压力恢复正常后又能自动关闭。

根据平衡内压的方式不同,安全阀分为杠杆重锤式和弹簧式两类。

使用注意事项:

1、安全阀使用必须在效验有效期内;

2、管路、设备上安装的安全阀控制阀通常为截止阀必须打开保证安全阀能有效

工作;

3、定期将阀盘稍稍抬起,用介质来吹涤阀内杂质。

4、如安全阀不能在整定压力内工作,必须进行重新效验或更换。

(九)疏水阀

疏水阀是蒸汽管路、加热器等设备系统中能自动的间歇排除冷凝水,又能防止蒸汽泄出的一种阀门。常用的有钟形浮子式、热动力式和脉冲式几种。

使用注意事项:

1、使用前先用管道旁路阀排除冷凝水,当有蒸汽时关闭旁路,起用疏水阀

正道,否则阀内将会闭水起不到疏水作用;

2、起闭阀门时注意不要被蒸汽烫伤。

(十)各式取样阀

取样阀顾名思义就是用于获取介质样品从而可以进行化学分析的阀门,一般装于设备或管路上大致分为以下几种:

双联开启阀、法兰夹片阀、以及带保温夹套的取样阀;

使用注意方法:

1、双联开启阀一般由两个球阀组成,起到取样安全及在负压装置中通过

联动达到取样的目的;取样时先将靠近设备、管道的第二道阀门关闭,开启第一道阀门,让介质流向两道阀之间空间内;然后关闭第一道阀门,打开第二道阀门,将取样器皿放置取样口盛装介质;

2、法兰夹片阀一般通过阀杆顶部锥体与阀座锥孔进行密封,取样时通过

手轮转动将阀杆与锥孔脱离,从而使介质可以从锥孔流向外部取样器皿中;

3、带夹套保温的取样阀应该注意以下事项:

I 应该将夹套保温蒸汽开启将阀内易结晶的介质融化后方能开闭阀

门,切勿介质未完全融化就强行开闭阀门;

Π 当遇到阀门不能开启时,不能利用加长力臂的方法,强行开启阀门,因为这样会造成因阀杆受阻力较大与阀芯脱落,或造成阀杆与锥孔密封面损坏,从而造成阀门损坏或造成扳手的损坏,造成不安全因素。

(十一)氟塑料衬胶阀

氟塑料衬胶阀主要运用于酸碱等易腐蚀介质中,其结构原理与不衬氟

塑料阀相似,只不过其阀杆、阀芯、阀座内均用氟塑料衬底,其使用方法相似。

(十二)其它阀门

除上述十一种阀门外还有很多种阀门应用于化工生产中比如有: 隔膜阀、膨胀阀、减压阀、自动调节阀门等等,

电磁自动调节阀 隔膜阀 减压阀 膨胀阀

目前各种阀门均以标准化,需要时可按机械工业部编制的《阀门产品样本》选择。

各类常用阀门的优缺点

闸阀:

闸阀是指关闭件(闸板)沿通道轴线的垂直方向移动的阀门,在管路上主要作为切断介质用,即全开或全关使用。一般,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,密封面人相对摩擦,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,给给加工、研磨和维修增加了一些困难;④启闭时间长。 蝶阀:

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。

优点:①结构简单,体积小,重量轻,耗材省,别用于大口径阀门中;②启闭迅速,流阻小;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。 球阀:

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*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*;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,使阀门内件不受浸蚀,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*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)。 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*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迁合作为切断或调节以及节流用。

优点:①在开启和关闭过程中,由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小,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。 旋塞阀:

是指关闭件成柱塞形的旋转阀,通过90°的旋转使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开,实现开启或关闭的一种阀门。阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形。其原理与球阀基本相似,球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的,其主要用于油田开采,同时也用于石油化工。 隔膜阀:

是指在阀体和阀盖内装有一挠性膜或组合隔膜,其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。阀痤可以堰形,也可以是直通流道的管壁。

优点:①操纵机构与介质通路隔开,不但保证了工作介质的纯净,同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性,阀杆处不需要采用任何形式的单独密封,除非在控制有害介质中作这安全设施使用;②由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体,二者均可以采用多种不同的材料,因此该阀能理想控制多种工作介质,尤其适合带有化学腐蚀或悬浮颗粒的介质。③结构简单,只由阀体、隔膜和阀盖组合件三个部件构成。该阀易于快速拆卸和维修,更换隔膜可以在现场及短时间内完成。

缺点:①由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺和限制,较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难,故隔膜不宜用于较大的管径,一般应用在DN≤200mm以下的管路上。②由于受隔膜材料的限制,隔膜阀适用于低压及温度不高的场合。一般不超过180℃;③调节性能相对较差,只在小范围内调节(一般在关闭至2/3开度时,可用于流量调节)。 安全阀:

是指在受压容器、设备或管路上,作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止设备、容器或管路和压力继续升高;当压力降低到规定值时,阀门应自动及时关闭,从而保护设备、容器或管路的安全运行。

蒸汽疏水阀:在输送蒸汽、压缩空气等介质中,会有一些冷凝水形成,为了保证装置的工作效率和安全运转,就应及时排放这些无用且有害的介质,以保证装置的消耗和使用。它有以下作用:①能迅速排除产生的凝结水;②防止蒸汽泄露;③排除空气及其他不凝性气体。 减压阀:

是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依*介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。 止回阀:

又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。这些阀门是*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=1.167 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阀的重要参数,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。

阀门的流量系数和气蚀系数是阀的重要参数,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

阀门的主要技术性能

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。

阀门的正确选用方法

闸阀

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。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。

截止阀

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。

蝶阀

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。

球阀

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。

按防止介质倒流选用阀门

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。

按调节介质参数选用阀门

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,其中分为依靠介质本身动力驱动的称为自驱式控制阀如减压阀、稳压阀等,凡领先上来动力驱动的(如电力 、压缩空气和液动力)称为他驱式控制阀,如电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。

阀门管道符号

管道符号

锥形和

法兰 Flanged

螺纹 Threaded

喇叭口

熔焊

焊接 Soldered

Bell & Welded Spigot

1. 角阀 Angle Valve

1.1 止回阀

1.1 Check

1.4 截止阀 (正视图)

1.4 Globe (elevation)

1.5 截止阀 (平面图)

1.5 Globe (plan)

1.6 软管角阀 1.6 Hose Angle

与符号9.1相同 Same as Symbol 9.1

2. 自动阀 Automatic Valve

2.1 旁路

2.1 By-Pass 2.2 控制器操作

2.2 Governor-Operated 2.3 减压

2.3 Reducing 止回阀 3.

Check Valve 3.1 角形止回阀 3.1 Angle Check 3.2 (直线管路)

3.2 (straight way)

旋塞阀

4. Cock

隔膜阀

5.

Diaphragm Valve

浮球阀

6.

Float Valve

与符号1.1相同 Same as symbol 1.1

闸阀 7.

Gate Valve

7*.1

7.4 电机操作 7.4

Motor-Operated

* 如果有进一步的说明,也可用作通用的停止阀。

*Also used for general STOP VALVE symbol when amplified by specification.

锥形和 喇叭口 Bell & Spigot

8. 截止阀 Globe Valve

8.1

8.2 角形截止阀 8.2 Angle Globe 8.4 软管截止阀 8.3 Hose Globe 8.4 电机操作

8.4 Motor-Operated

熔焊 Welded

焊接 Soldered

符号与1.4和1.5相同 Same as Symbols 1.4 & 1.5

符号与9.3相同 Same as Symbol 9.3

9. 软管阀门 Hose Valve

9.1 角阀

9.1 Angle

9.2 闸阀

9.2 Gate

9.3 截止阀

9.3 Globe

10. 双重阀

Lockshield Valve

11. 快开阀

Quick-Opening Valve

12. 安全阀

Safety Valve

13. 停止阀

Stop Valve 14. T形

Tee

14.7 侧向出口(出口朝下) 14.7 Side Outlet

(outlet down)

14.8 侧向出口(出口朝上) 14.8 Side Outlet

(outlet up)

15. 一体式

Union

符号与7.1相同 Same as Symbol 7.1

化工常用阀门的原理及其使用方法《阀门基础知识》

阀门是化工管路上控制介质流动的一种重要附件,阀门由阀体、启闭机构、阀盖三大部分组成,本次着重介绍常用阀门的结构特点及其正确使用注意事项。

一、 阀门的作用

1、启闭作用——切断或沟通管内流体的流动;

2、调节作用——调节管内流量、流速;

3、节流作用——使流体通过阀门后产生很大的压力降;

4、其他作用——a.自动启闭 b.维持一定压力 c.阻汽排水。

二、阀门的种类

1、按用途分:截断阀类、调节阀类、分流阀类、止回阀类、安全阀类;

2、按作用力分:他动作用阀门、自动作用阀门。

三、阀门的主要参数

PN 公称压力(允许流体通过的最大的压力);

DN 公称直径;

TN 温度范围(允许流体的温度范围)。

四、阀门使用前的检查

检查项目包括:

1、阀体内外表面有无砂眼、裂纹等缺陷;

2、阀座与阀体接合是否牢固,阀芯与阀座是否吻合,密封面有无缺陷;

3、阀杆与阀芯连接是否灵活可靠、阀杆有无弯曲,螺纹有无损坏、腐蚀;

4、填料、垫圈是否老化损坏;

5、阀门开启是否灵活等。

五、阀门使用过程中常出现的问题

1、与管道连接处的法兰、螺纹泄漏;

2、填料涵泄漏、腰垫泄漏及阀杆开不动;

3、阀芯与阀座间关不严形成内泄漏。

六、化工常用阀门的特点及其使用注意事项

(一)旋塞阀(考克)

特点:TN 小于150度 PN 小于1.6 Mpa 其结构简单、启闭迅速、操作方便、流体阻力小等优点

使用注意事项:

1、阀杆外端为正方形,对角线标注的直线垂直与阀体方向为关闭状态,与阀体方

向一致为开启状态;

2、正常开关阀门用考克专用扳手,避免与阀杆打滑造成安全事故;尽量不用活动

扳手从而造成打滑;

3、开起阀门按前面检查项目检查,检查完后慢慢开启阀门,开启时尽量不要站在

密封面方向,遇到酸碱流体时须佩戴防酸面具;

4、如管道有视镜的看到视镜内有流体通过方可检查无误后离开。

(二)球阀

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。

带夹套保温球阀

不锈钢球阀

不锈钢球阀 快开球阀

特点:阀门结构简单,工作可靠,用于双向流动介质的管路,流体阻力小,密封性好;缺点:介质易从阀杆部位泄漏。

使用注意事项:

a) 同旋塞阀同样;

b) 带手柄阀门,手柄垂直于介质流动方向为关闭状态,与方向一致的为开

启状态;

c) 如遇到带夹套保温的球阀时应该注意以下事项:

i. 应该将夹套保温蒸汽开启将阀内易结晶的介质融化后方能开

闭阀门,切勿介质未完全融化就强行开闭阀门;

ii. 当遇到阀门不能开启时,不能利用加长力臂的方法,强行开

启阀门,因为这样会造成因阀杆受阻力较大与阀芯脱落,造成阀门损

坏或造成扳手的损坏,从而造成不安全因素。

(三)蝶阀

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。

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。

使用注意事项:

1、 阀芯只能旋转90度,一般阀体上会表明CLOSE和OPEN箭头方向,手轮

顺时针转动为关闭、反之为开启;

2、 如有时开闭有一定阻力,可以用专用F扳手开阀门,但不能强行开闭,否

则会将阀杆齿轮搅坏;

3、 禁止将手轮卸下用活动扳手扳动阀杆;(下面阀同样如此)

4、开闭时逐步开闭,观察有无异常情况,防止有泄漏。

(四)截止阀

截止阀是化工生产中使用最广的一种截断类阀门,它与前述三种截断阀门相比不是

利用其闭件的旋转打开、关闭阀门,而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

阀杆上螺纹在阀体内,其结构紧凑,但阀杆与介质接触部分多,尤其螺纹部分易腐蚀,从阀杆露出阀盖的高度可判断阀门开启程度,为防止介质沿阀杆漏出,可在阀杆穿出阀盖部位用填料来密封。

截止阀结构较复杂,但操作简单、不甚费力,易于调节流量和截断通道,起闭缓慢无水锤现象,故使用较为广泛。

截止阀安装时要注意流体方向,应使管路流体由下向上流过阀座口,及所谓“低进高出”,目的是减少流体阻力,使开启省力和关闭状态下阀杆、填料涵部分不与介质接触,保证阀杆和填料涵不致损坏和泄漏。

截止阀主要用于水、蒸汽、压缩空气及各种物料的管路,可较精确地调节流量和严密地截断通道,但不能用于粘度大、易结晶的物料。

使用注意事项:

1、开启前检查阀门有无缺陷,特别是填料涵有无泄漏;、

2、在阀杆不能用手直接转动时,可用专用F扳手进行开闭,当仍无法开闭

时,请不要加长扳手力臂来强行开闭,从而造成阀门的损坏或引起安全

事故;

3、在用于中压汽管路阀门时,开启时应该先将管内的冷凝水排净,然后慢

慢将阀门开启用0.2至0.3Mpa的蒸汽进行管道的预热,避免压力突然升

高引起密封面的损坏,当检查正常后将压力调至所需状态;

(五)闸阀

闸阀又称闸板阀或闸门阀,它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。

明杆式闸阀 暗杆式闸阀

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。

闸阀具有流体阻力小,介质流向不变、开启缓慢无水锤现象,易于调节流量等优点,缺点是结构复杂、尺寸较大、启闭时间较长、密封面检修困难等。由于在大口径给水管路上应用较多,故又有水门之称。

使用注意事项:

1、当阀杆开闭到位时,不能再强行用力,否则会拉断内部螺纹或插销螺丝,

使阀门损坏;

2、开闭阀门时手不能直接开动时可用F扳手开闭;

3、开闭阀门时注意观察阀门的密封面,尤其是填料压盖处防止泄漏。

(六)节流阀

节流阀又称针形阀,其外形与截止阀相似,其阀芯形状不同,呈锥状或抛物线

状,常用于化工仪表中,常为螺纹连接。

使用注意事项:

1、因为螺纹连接,故开闭时首先检查螺纹连接是否松动泄漏;

2、开闭阀门时缓慢进行,因为其流通面积较小,流速较大,可能造成密封面的腐蚀,

应留心观察,注意压力的变化。

(七)止回阀

止回阀是利用阀前后介质的压力差而自动启闭,控制介质单向流动的阀门,又称止逆阀或单向阀。

止回阀按结构不同分为升降式(跳心式)和旋启式(摇极式)两种。

升降式 旋启式

使用注意事项:

注意阀门方向,箭头与介质流向一致,如介质易结晶可能造成阀片不能压下起不到指挥、止回的作用。

(八)安全阀

安全阀是一种根据介质压力自动启闭的阀门,当介质压力超过定值时,它能自动开启阀门排放卸压,使设备管路免遭破坏的危险,压力恢复正常后又能自动关闭。

根据平衡内压的方式不同,安全阀分为杠杆重锤式和弹簧式两类。

使用注意事项:

1、安全阀使用必须在效验有效期内;

2、管路、设备上安装的安全阀控制阀通常为截止阀必须打开保证安全阀能有效

工作;

3、定期将阀盘稍稍抬起,用介质来吹涤阀内杂质。

4、如安全阀不能在整定压力内工作,必须进行重新效验或更换。

(九)疏水阀

疏水阀是蒸汽管路、加热器等设备系统中能自动的间歇排除冷凝水,又能防止蒸汽泄出的一种阀门。常用的有钟形浮子式、热动力式和脉冲式几种。

使用注意事项:

1、使用前先用管道旁路阀排除冷凝水,当有蒸汽时关闭旁路,起用疏水阀

正道,否则阀内将会闭水起不到疏水作用;

2、起闭阀门时注意不要被蒸汽烫伤。

(十)各式取样阀

取样阀顾名思义就是用于获取介质样品从而可以进行化学分析的阀门,一般装于设备或管路上大致分为以下几种:

双联开启阀、法兰夹片阀、以及带保温夹套的取样阀;

使用注意方法:

1、双联开启阀一般由两个球阀组成,起到取样安全及在负压装置中通过

联动达到取样的目的;取样时先将靠近设备、管道的第二道阀门关闭,开启第一道阀门,让介质流向两道阀之间空间内;然后关闭第一道阀门,打开第二道阀门,将取样器皿放置取样口盛装介质;

2、法兰夹片阀一般通过阀杆顶部锥体与阀座锥孔进行密封,取样时通过

手轮转动将阀杆与锥孔脱离,从而使介质可以从锥孔流向外部取样器皿中;

3、带夹套保温的取样阀应该注意以下事项:

I 应该将夹套保温蒸汽开启将阀内易结晶的介质融化后方能开闭阀

门,切勿介质未完全融化就强行开闭阀门;

Π 当遇到阀门不能开启时,不能利用加长力臂的方法,强行开启阀门,因为这样会造成因阀杆受阻力较大与阀芯脱落,或造成阀杆与锥孔密封面损坏,从而造成阀门损坏或造成扳手的损坏,造成不安全因素。

(十一)氟塑料衬胶阀

氟塑料衬胶阀主要运用于酸碱等易腐蚀介质中,其结构原理与不衬氟

塑料阀相似,只不过其阀杆、阀芯、阀座内均用氟塑料衬底,其使用方法相似。

(十二)其它阀门

除上述十一种阀门外还有很多种阀门应用于化工生产中比如有: 隔膜阀、膨胀阀、减压阀、自动调节阀门等等,

电磁自动调节阀 隔膜阀 减压阀 膨胀阀

目前各种阀门均以标准化,需要时可按机械工业部编制的《阀门产品样本》选择。

各类常用阀门的优缺点

闸阀:

闸阀是指关闭件(闸板)沿通道轴线的垂直方向移动的阀门,在管路上主要作为切断介质用,即全开或全关使用。一般,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,密封面人相对摩擦,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,给给加工、研磨和维修增加了一些困难;④启闭时间长。 蝶阀:

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。

优点:①结构简单,体积小,重量轻,耗材省,别用于大口径阀门中;②启闭迅速,流阻小;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。 球阀:

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*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*;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,使阀门内件不受浸蚀,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*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)。 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*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迁合作为切断或调节以及节流用。

优点:①在开启和关闭过程中,由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小,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。 旋塞阀:

是指关闭件成柱塞形的旋转阀,通过90°的旋转使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开,实现开启或关闭的一种阀门。阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形。其原理与球阀基本相似,球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的,其主要用于油田开采,同时也用于石油化工。 隔膜阀:

是指在阀体和阀盖内装有一挠性膜或组合隔膜,其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。阀痤可以堰形,也可以是直通流道的管壁。

优点:①操纵机构与介质通路隔开,不但保证了工作介质的纯净,同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性,阀杆处不需要采用任何形式的单独密封,除非在控制有害介质中作这安全设施使用;②由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体,二者均可以采用多种不同的材料,因此该阀能理想控制多种工作介质,尤其适合带有化学腐蚀或悬浮颗粒的介质。③结构简单,只由阀体、隔膜和阀盖组合件三个部件构成。该阀易于快速拆卸和维修,更换隔膜可以在现场及短时间内完成。

缺点:①由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺和限制,较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难,故隔膜不宜用于较大的管径,一般应用在DN≤200mm以下的管路上。②由于受隔膜材料的限制,隔膜阀适用于低压及温度不高的场合。一般不超过180℃;③调节性能相对较差,只在小范围内调节(一般在关闭至2/3开度时,可用于流量调节)。 安全阀:

是指在受压容器、设备或管路上,作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止设备、容器或管路和压力继续升高;当压力降低到规定值时,阀门应自动及时关闭,从而保护设备、容器或管路的安全运行。

蒸汽疏水阀:在输送蒸汽、压缩空气等介质中,会有一些冷凝水形成,为了保证装置的工作效率和安全运转,就应及时排放这些无用且有害的介质,以保证装置的消耗和使用。它有以下作用:①能迅速排除产生的凝结水;②防止蒸汽泄露;③排除空气及其他不凝性气体。 减压阀:

是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依*介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。 止回阀:

又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。这些阀门是*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=1.167 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阀的重要参数,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。

阀门的流量系数和气蚀系数是阀的重要参数,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

阀门的主要技术性能

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。

阀门的正确选用方法

闸阀

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。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。

截止阀

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。

蝶阀

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。

球阀

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。

按防止介质倒流选用阀门

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。

按调节介质参数选用阀门

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,其中分为依靠介质本身动力驱动的称为自驱式控制阀如减压阀、稳压阀等,凡领先上来动力驱动的(如电力 、压缩空气和液动力)称为他驱式控制阀,如电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。

阀门管道符号

管道符号

锥形和

法兰 Flanged

螺纹 Threaded

喇叭口

熔焊

焊接 Soldered

Bell & Welded Spigot

1. 角阀 Angle Valve

1.1 止回阀

1.1 Check

1.4 截止阀 (正视图)

1.4 Globe (elevation)

1.5 截止阀 (平面图)

1.5 Globe (plan)

1.6 软管角阀 1.6 Hose Angle

与符号9.1相同 Same as Symbol 9.1

2. 自动阀 Automatic Valve

2.1 旁路

2.1 By-Pass 2.2 控制器操作

2.2 Governor-Operated 2.3 减压

2.3 Reducing 止回阀 3.

Check Valve 3.1 角形止回阀 3.1 Angle Check 3.2 (直线管路)

3.2 (straight way)

旋塞阀

4. Cock

隔膜阀

5.

Diaphragm Valve

浮球阀

6.

Float Valve

与符号1.1相同 Same as symbol 1.1

闸阀 7.

Gate Valve

7*.1

7.4 电机操作 7.4

Motor-Operated

* 如果有进一步的说明,也可用作通用的停止阀。

*Also used for general STOP VALVE symbol when amplified by specification.

锥形和 喇叭口 Bell & Spigot

8. 截止阀 Globe Valve

8.1

8.2 角形截止阀 8.2 Angle Globe 8.4 软管截止阀 8.3 Hose Globe 8.4 电机操作

8.4 Motor-Operated

熔焊 Welded

焊接 Soldered

符号与1.4和1.5相同 Same as Symbols 1.4 & 1.5

符号与9.3相同 Same as Symbol 9.3

9. 软管阀门 Hose Valve

9.1 角阀

9.1 Angle

9.2 闸阀

9.2 Gate

9.3 截止阀

9.3 Globe

10. 双重阀

Lockshield Valve

11. 快开阀

Quick-Opening Valve

12. 安全阀

Safety Valve

13. 停止阀

Stop Valve 14. T形

Tee

14.7 侧向出口(出口朝下) 14.7 Side Outlet

(outlet down)

14.8 侧向出口(出口朝上) 14.8 Side Outlet

(outlet up)

15. 一体式

Union

符号与7.1相同 Same as Symbol 7.1


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