阀的种类特性及其选用步骤简介

1、阀的种类特性及其选用步骤简介1前言 阀用于管路系统中，处理液体之控制装置，选择阀的第一步骤是必须了解各种阀之功能及我们所希冀的 阀，在装妥之后能完成我们所托付的任务与功效。2 阀之分类（ 1）阀依其功能，分类如下：A 开关阀类：闸阀、塞阀、球阀。B 节流阀类：球型阀、针阀、角阀、碟型阀、隔膜阀。C 止回阀类：摆动、升降及双片式逆止阀，底阀。D 压力控制阀类：减压阀、释压阀、安全阀。E 特殊阀类：a. 取样阀b. 流量控制阀c. 排放阀d. 其它各式样阀（ 2）依材质分类A 非金属阀类：PVC、塑胶（钢）、特氟龙等。B 金属阀类a. 铁金属：铁、钢、不锈钢、合金钢等。b. 非金属：铝、铜等。（

2、3）程方式分类A 铸造阀类：砂模、壳模、脱腊模、压铸等造模法，生产之阀类件。B 锻造阀类：由模锻或自由锻或丸（方）材值接加工，生产之阀类件C 焊接制造阀类：体、盖分别由若干部分组合焊接制造而成，此类阀必须注意焊接程序规范及其鉴定 （ WPS 与 PQR）。D 射出成型阀类：一般用之于PVC、塑胶待非金属阀类之制造。3 各类阀之特性（ 1）闸阀（ GATE VALVES） 闸阀是为了于一管线上某一部位系统需要“全开、全关”控制且流体流过仅能以微少之压力降产生时而 设计使用的。当一系统中某一部份需予隔离，而不须考虑流体节流（THROTTING ）的控制时闸阀是非常理想而适合的。因当节流使用时，则流

3、体会产生高速流经门座，而造成流体之冲蚀门、座及壳体（产生拉丝 现象），或引起震动而损伤。（2）球型阀（GLOBE VALVES）、角阀（ANGLE VALVES）、针阀（NEEDLE VALVE）球型阀因球体有球 柱状的外形而称之，主要是为须紧闭，经常开关及当流体须控制流量之节流作用而设计，其最主要特点是 有效的节流，使拉丝现象减到最少因而减少阀门及阀座之浸（冲）蚀，但因阀座是平行于流线，流体流经 该类阀座时流向之改变，将在阀中产生扰流，以及降力的下降，仅适合不荷求因压力降所造成扬程失时， 方可使用。角阀的结构，特性是由球型阀修正而来，仅是出口与进中成 90 度直角之区别。针阀亦是由塞式球型阀

4、修正而来，阀塞为细长型有锥度的针状，特别适用于低流量范围的流量控制。（3）逆止阀（CHECK VALVES） -摆动式（SWING TYPE）、升降式（LIFT TYPE）、斜盘（门）式 （TILTING DISC ）、双片式（DUALPLATE）、底阀（FOOT VALVES）。此类阀其作用为容许流体朝一方向自由流动， 而限制其反流动， 当流体通过系统时的压力， 把阀门开启， 任何流体的反向，会把阀门关闭，关闭的完成，是赖止回机构的重量或赖反压，或赖弹簧或赖以上几种的 组合。（4）球型停止逆止阀（GLOBE STOP-CHECK VALVES止阀类似3.3项之升降式逆止阀，但加装阀杆及 手输

5、（或别的辅助操作装置）做为流体之关断及止回用，止阀不能以任何机械传动方式打开，只靠上游流 体压力将阀门升举，离开阀座面。（ 5）塞阀（ PLUG VALVES）此阀由插入阀体中之阀塞（门） ，为一具有锥度中间开槽的塞件而得名、结构简单属古老型式之阀，由 全开至关只须转 90 度即可、阀塞（门）之流口可为任何尺寸与形状，也可作成多孔型式来配合三或四条管 线连接，而能有不同的流向组合。一般用于全开或全关，不作节流使用（除非开口特殊钻石形状并经处理 过）。6）球阀（ BALL VALVE）球阀是由塞阀修改而来，以球塞代替柱塞，来控制液体、阀塞（门）内通道截面积，则与配合管线的管 径相同，流体作直线通

6、过阀体，且吸有微小之压力降。现一般均使用PTEE、EPDM 等材料，为阀座，因此，气泡密封性佳。且改良为防火及防静电之安全设计，被广泛使用，但因阀座为 PTFE 材质，其使用温度一 般受限于 250 度以下。7)蝶形阀( BUTTERFLY VALVES)其材质可为金属或金属开、 闭只须 90 度之旋转），此阀的构造，是根据管子挡扳的原理，其流动控制元件是一有倾角的盘（门） 外缘包上塑胶、 特氟隆等），圆盘固定在心轴上， 并以能旋转的心轴来控制开闭阀座可为金属、橡胶、特氟隆等材料，而固定于阀体壁上，此阀构造简单，其阀体为薄饼（WAFER）型、 重量轻，不占空间适合于节流及开闭之用。尤其用于大流

7、量之控制（不适用于小流量）（ 8）隔膜阀（ DIAPHRAGM VALVES）此阀实际上不过是“钳夹”的阀，一个弹性的，可扰的膜片，用螺椿连接在压缩件上，压缩件是由阀杆 所操作而上下移动，当压缩件上升，膜片就高举，而造成通路，当压缩件下降，膜片就压在阀体堰上（假 使为堰式阀）或压在轮廓的底部（假使为直通式） ，此阀适用于开关及节流之用。隔膜阀是特别适用于运送有腐蚀性，有粘性的流体，例如泥浆、食品、药品、织维性粘合液等，因管线 中，此阀的操作机构，是不暴露在运送流体中，故不具污染性，也不需要填料，阀杆填料部也不可能会泄 漏。（9）安全阀（SAFETY BALVES）、泄压阀（RELIDF VAL

8、VES）、安全、泄压阀工厂中，使用高温、高压 气体的机会相当大，尤其在电厂、化学工厂，由于压力异常而造成塔槽、锅炉、管线等压力容器、设备被 破坏而生泄漏，火灾或爆炸的机率相当高，为了防止此类意外事故之发生，使制程稳定操作，依美国机械 工程师协会（ASME）之规定，必须在所有高压设备均装设此等安全排放装置之阀类。此类阀之构造类似角阀，依其作动方式之不同可分为弹箕负载式（SPRING LOADED TYPE）及辅助阀作动式（PILOT OPERATED TYPE）。基本上是依力平衡方式作动装置。一旦阀盘（门）所受之压力大于弹箕 或辅助阀之设定压力时，阀盘就会被此压力推开，其压力容器内之气（液）体会

9、被排出，以降低该压力容 器内之压力。安全阀须设计成有全开急泄的作用，其容量超压以及冲放必须受ASME法规的规定。泄压阀，设计成在初压力增加时，阀慢慢开启，且没有法规作依据，亦不必需立刻开启到全开位置，但 压力增加时，它要继续不断的开启。（ 10）冷冻阀类（ CRYOGENIC VALVES）用于在冷冻场所之运送液化气体（氧、氮、氢、氦）通常是用青铜或300 系列不锈钢材质制成，阀的形式，可以是闸阀、球型阀、球阀、针阀、碟形阀等，该阀类异于上述各普通阀类之处理，其一是有延伸式 阀盖，如此设计，是要有一足够之气室，防止阀杆填料冻结，而影响操作与密封性，及减少了通通阀杆的 热泄漏，也在管线与手输之间

10、，提供了绝热的空间，其二是在双阀座之密闭式空穴内在关闭时，必须考虑 排泄掉入之液化气体，避免汽化时产生过高之压力。11）其它特殊阀类，列举如下，不作一一介绍。A 取样阀B 底槽冲冼阀C 减压阀D 反压调整阀E 电磁阀F 控制阀4 阀之选用要点选用适宜阀类需依下列程序，逐一检核，如此被选取用之阀才能符合其功能，执行所交付之任务。（ 1）阀之特性与主要执行功能了解各类阀之特性及其执行功能，为选用合适性阀类之第一步骤，其各类阀之特性，分类及主要执行功 能前面第 2、第 3 节已述及，现归纳整理为表一、表二、供其选用参考。（ 2）口径或流（容）量“表三所示”A 阀之公称直径，与流道之直径不一定一致，其

11、选择之大小，由输送流体之条件算出需求Cv 值，然后由 Cv 值（参考制造厂商目录）选定适合阀之口径。B Cv 值之定义为在华氏 60 度下之水流经阀后，其压力降在 1 时，其每分钟测得之美国仑，即为该阀 之 Cv 值。C Cv 值可以计算出流经该阀之流量（ Q ）。Q=CvA P=7.9CvP= 液体的密度， LB/FT3 P=通过阀之后的压力降,PSI（ 3）温度 VS 压力阀的“温度 VS 压力”是指阀在某一定的温度下所规定的允许且安全的压力（但此压力为在没有冲击下 的最大允许压力） 。5 阀之结构材料阀类结构上材料的选择，在阀之功能寿命上可说极其重要，然一般阀之结构材料主要 区分为二大类

12、：A.压力主体材料：阀体、阀盖、底盖、螺栓等。压力主体材料选择所考虑之主要因素：a. 流体之温度、压力：A）高温使用：金属材料一般在高温环境中，其抗拉强度与寿命随温度之升高而有所降低，其潜变之强度 亦有所影响。B）低温使用：金属材料在低温之使用场合中，其破坏之韧性急剧降低产生低温脆性的现象。b. 材料之腐蚀抗性：阀结构金属发生腐蚀之原因：（A）流体之种类（B）浓度（C）温度腐蚀损害之形式：（A）均匀腐蚀（B）孔蚀（C）脱锌和剥离（D）晶粒间腐蚀（E）破裂C.材料之冲蚀 抗性：通常耐冲蚀材料必须具备以下之特点：A）强大的氧化被膜材料 B）降伏点、耐力之材料 C）疲劳界限高之材料D）硬度值较高之材

13、料 B.主要配件材料（TRIIM ）:阀门座面、阀座座面、阀杆、导套及内部小零件 等主配件材料选择所考虑之因素：a）流体之温度b）材料腐蚀抗性c）材料冲蚀抗性d）材料之抗磨损与抗黏滞性（ 6）阀盖形式一般阀盖与阀体结合方式，有下列数种，依阀之尺寸，使用状况，温度压力及泄漏造成的 危险性等条件，供其评估选择。A .锁牙结合式（ SCREWED BONNET）B .螺栓结合式（ BOLTED BONNET）C 围焊结合式（SEAL WELDED BONNET） D 压力密封式（PRESSURE SEAL BONNET） E.由令结合 式（UNION TYPE） （ 7）阀结构特殊需求依使用温度，场所不同，而有所特殊的要求列举如下：A.防火与防静电设计在球阀设计时