阀门的种类及原理

1、阀门的畫类及原1阀门概述及分类 2典型阀门介绍 3电动和气动执行机构及调试 4阀门的试验5常见故障及维修1阀门概述及分类阀门是流体输送系统中的控制部件，具有 截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分 流或溢流泄压等功能。3阀门的种类很多，且有多种分类方法: 一、按用途和作用分类1、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、旋塞阀、球阀、蝶阀等。2、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。3、止回阀类：用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。4、分流阀类：用于分配、分离或混合介质。包括各种结构 的分配阀和疏水阀等。5、安全阀类：用于超压安全保护

2、。包括各种类型的安全阀。二、按主要参数分类1 >按压力分类(1) 真空阀工作压力低于标准大气压的阀门。(2) 低压阀公称压力PN<1.6MPa的阀门。(3) 中压阀公称压力PNv2.56.4Mpa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>100Mpa的阀门。2>按介质工作温度分类(1) 高温阀t>450°C的阀门。(2) 中温阀120°C<t<450°C的阀门。常温阀-40°C<t< 120°C的阀门。(4) 低温阀-100°C<t&l

3、t;-40°C的阀门。 超低温阀t<-100°C的阀门。3、按阀体材料分类(1) 非金属材料阀门如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、 塑料阀门。(2) 金属材料阀门如铜合金阀门、铝合金阀门、 铅合金阀门、钛合金阀门铁阀门、碳钢阀门、 低合金钢阀门、高合金钢阀门。(3) 金属阀体衬里阀门如衬铅阀门、衬塑料阀门、 衬搪瓷阀门。二通用分类法这种分类方法既按原理、作用又按结构划 分，是目前国内、国际最常用的分类方法。 一般分为：闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、 蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、 减压阀、疏水阀、调节阀。2典型阀门2.1闸阀明杆楔式单闸板闸阀闸阀是作为截止介质使用，在全开

4、 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 或节流復用。对于高逋流动的介质, 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。9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，女小楔式闸 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。109低压升障杆平行式双闸板闸闽 阀忏2手轮3-阀杆甥毋4 一填科压蓋 5填料6-j形畑栓了一闵盖垫片9 一丙体

5、©闸板密封圖| 一祠板12 一顶楔13-阀悻密封圈14 一法兰孔載；15有密封圈型式I© 无密封圈空式9气动闸阀电动闸阀<rY-|0O9- l/2"-2n<rY-1011GY-1QM W2KGY-1O10 ”2 駅一2"GY-1Q12GY-I913 W-割GY-1&15 1/2*-2-GY-1QI17 l/2w-2»*GY-l*014GY-1«14GY-1-V18电动平面密封裁止阀I 一电动装玉2 一阀杆螺母3 一导向块填料圧盖 丫一填料&阀盖了一垫片衣一阀杆q阀恐阀体2.2截止阀截止阀是用于截断介质流动的

6、， 截止阀的阀杆轴线与阀座密封面 垂直，通过带动阀芯的上下升降 进行开断。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，并具有非常可 靠的切断动作，因而它的密封面 机械磨损较小，由于天部分籤止 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 營线焊接成一体的场合是很适用 Ro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。引入截止阀的流 体从阀芯下部引入称为 正装，从阀芯上部引入 称为反装，正装时阀门 开启省力，关闭费力， 反装时，阀门关闭严密, 开启藝力，截止恸一般 正装。I一阀怵2一中法兰垫片3 一双头娣

7、柱厂甥母5 一填料厂活节姊栓了一填料压盖 g导向块9溺評如母0 乾|U緊蚁毋2油杯13阀杆14铜球15阀曲15全河產流窪中心线176j止回阀闸阀2.3止回阀止回阀的作用是只允许介 质向一个方向流动，而且 阻止方向流动。通常这种 阀门是自动工乍白6,在一 个方向流动的流体压力作 用下，阀瓣打开；流体反 方向流动吋，由流袜压力 和阀瓣的自重合阀瓣作用 于阀座，从而切断流动。 包括旋启式止回阀和升降 式止回阎。蛊启式止回阀#立式升降止回阀厂法韋2一阀体3 一导问售斗-押黄5 一阀阳，一密封坏7 蝮性*一绸蓋g哪母|厂阀座2345 #7升降式止回阀螺栓三一蠟母3 一垫圈斗一阀盖5申法兰垫片&一

8、阀需了一阀体21旋启式止回阀施启式止回阀升降式止回阀施启式止回阀1升降式止回阀升降式止回阀旋启式对焊止回阀旋启式对焊止回阀2.4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 门则是全开状态。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。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阻力很小， 故具有较好的流量控制特性，可以作调节用。23H中线蝶阀I 一阀体2 一蝮振3 一阀杆4 一滑动轴乐5-阀座

9、密封音厂圆锥创了一犍R手柄”詳体/峰板一 H4T的怵中心红 j密血面匹盘乙烯合成很胶24:盯:二KtC一''' -,* ' * 555.L0M沽阀门丿555.L0M555.L0M555.L0M丿一7丿3钏钉1352阀门1Q235-A1阀体1HT200序号名称数量材料备注蝶阀曽響材料制图校核蝶阀有弹性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 占O八、°27阀体中心枚異匹乙烯密劃截面

10、单偏心蝶阀双偏心蝶阀三偏心蝶阀272.5球阀球阀是由旋塞阀演变而来。 它具有相同的旋转90度的 动作，不同的是旋塞体是 球体，有圆形通孔或通道 通过其车由线。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。球阀最适宜直接做开 闭使用，但也能作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、乙烯、树脂等。球阀阀体可以是整 体的，也可以是组合式的

11、。31JZ-8117JZ-81184力不悸向垢滤CM1睬抚Q4 1 義标鬆綴球阀Q4I?奘标球阀(HI丫莊雄封昧珂0*1F三限比衆鋼喙縛4MIF二復張爨纲理094汗F1岔H4阀0«1气动球闹04IN feir 讳泗BQIF 来奔保lauitti业劝侏址口点BQ4iF：大*|廉型偎窩加44三述二酉押2.6隔膜阀隔膜阀是用一个弹性的膜片连接在压缩件 上，压缩件由阀杆操作上下移动，当压缩 件上升，膜片就高举，形成通路，当压缩 件下降，膜片就压在阀体上，阀门关闭。 此阀适用于开断、节流。隔膜阀特别适用 于运送有腐蚀性、有粘性的流体，而且此 阀的操作机构不暴露在运送流体中，故不 会被污染，也不

12、需要填料，阀杆填料部分 也不会泄漏。34堰式隔膜阀直通式隔膜阀L2.7安全阀理一大时力器会该力 原，力力压容体低压 用衡压压此力>陰 作平受定被压液以内 的力所设会其，器 阀于瓣簧就，气出容 全基阀弹瓣开的排力 安是旦于阀推内被压法莹连拽带手柄波纹爸全启式安全阀1 一丙座2一阀体3一调垂齿駝餡雄片4-调整齿轮豹5一齿轮调鑿圖&一反沖盘7-钳范8-阀即 今一波纹爸 巾一逢接盘 口一中法兰垫片12 一螺栓13 一弹鶯 口轴15手柄“一阀志了一弹黄托匮"一诵冀驟母I®调整螺春荀一销轴示牌”一阀迈V/DH6D飼勇爭¥坤幷酚垂I議音写华劇圃4*耳#2.8调节阀

13、调节阀主要工作原理，是靠改变阀门阀 瓣与阀座间的流通面积，达到调节压力、 流量等参数的目的。本节主要介绍调节阀的阀体和阀芯的主 要结构，调节阀的流量特性以及有关阀 芯气蚀噪音问题的解决方法。312.8.1阀体结构直通单座阀(GLOBE)阀体内只有一个阀座和密 封面，结构简单，密封效果 好，是使用较多的一种阀体 类型。42直通双座阀(GLOBE)阀体内有两个阀座和 密封面，流通能力大, 不平衡力小，但泄漏量 大，切断效果差，是使 用较多的一种阀体类 型套筒阀(CAGE) 阀体内部阀芯由套筒导向套筒上开有窗口用于决定流量与流 量辖性阀芯上可开有平衡孔,减小不平衡力套筒阀可调比大，振动小,不平衡力小

14、， 互换性好，可适用于大部分单双座阀的应用场 合呆适用于有颗粒及较脏污介质是使用最为广泛的一种阀体类型线性等百分比45球阀、蝶阀、隔膜阀等都可以作为调节阀283气蚀、噪音问题及解决 VC（缩流断面）汽泡的产生液体流过阀座后不久，流速（U）即达到 躍大，压力（P）则随之降低。如右图所示, 当液体压力小于入口温度饱和蒸汽压（Pv） 时，液体开始沸腾，出现汽泡。不过，此时 的蒸发并不会产生通常因温升而引起的蒸汽, 它只不过是流体压力低于Pv所产生的沸腾现 象而己。汽泡的破灭（气蚀）液体流经阀座后下降的压力，在下游一 侧遂渐回升，汽泡因再次受压而破灭。汽泡 在急剧破灭的过程中，向四周释放能量，并 冲撞

15、阀的本身与管道的内壁，引起严重的机 械损伤。股认为冲撞时的爆发力可达到 700MPa,同时产生频率范围宽达15 10000Hz的噪声。通常将该现象所造成的损 伤称为冲刷。46气蚀液体介质流经阀座时叫压力下降至汽化压力 y 以下，阀门出口压力KureP2若低于汽化压力则Drop) 岀现闪蒸，高于汽化压 力则出现气蚀现象AP議1Pressure)(Line Pressure Drop)比 (Pressure at Vena Contracta46噪音闪蒸产生 气蚀产生 高流速介质产生49抗气蚀、噪音的措施采用多级阀芯，分级降压, 使每级压力高于汽化压 力降低阀上压差，控制介质 流速串联节流孔械采用

16、抗气蚀的材料延长 使用寿命采用消音器3执行机构3.1电动和气动执行机构简介3.1.1气动执行机构阀门气动驱动装置安全、可靠、成本低， 使用维修方便，是阀门驱动机构中的一大 分支。气动装置在具有防爆要求的场合应 用较多。阀门气动驱动装置采用气源的工 作压较低，结构尺寸不大，阀门气动驱动 装置的总推力也不很大。3.1.2电动执行机构电动执行机构一般由电机、减速箱、手操 机构、机械位置指示机构等一些部件组成。 与其他阀门驱动装置相比，电动驱动装置 具有动力源广泛，操作迅速、方便等特点, 并且容易满足各种控制要求。所以，在阀 门驱动装置中，电动装置占主导地位。50电动执行机构的构造限位开关/力矩开关底

17、座电容器接线端子机体指示器动力转动轴套涡轮、蜗杆加热器543.2.2气动头调试气动执行机构的调试，主要是对定位器进行调试。首先将 阀门放至全关位置，为保证阀门关闭严密，拧阀杆上连接 螺母至拧不动为止，阀芯和阀座肯定接触紧密了，此时调 整阀杆行程刻度牌至零位，然后接通气源，用减压阀将气 源压力调至所需压力，然后用信号发生器给定位器输入 4mA电流，调整定位器上的零点调整手轮至阀门刚刚开 始动作为止，接着再输入20mA电流，根据行程刻度，调 整零点调整手轮和量程调整装置使阀杆行程为全开，然后 重复输入4mA和20mA的步骤，直至阀门满足4mA全关和 20mA全开的要求。为了保证阀门在4mA的时候关

18、紧，在 调试时可以输入4.104.15mA电流作为全关的信号，这样 在实际工作状态下4mA电流肯定能将阀门关紧。55Illi磁电组件推杆供吒气源 挡板 喷腐 节流口 继动器 继动器背压气室 LZ/输岀压力执行机构零点调整手轮输入信号推力轴放空口 反城板就程调整装1S调节阀反惯杠杆图3 EPPvHEP型定位器匸作原理图574阀门试验检定加来压序 以规机出低次 ，所、露、依验家理暴验，试国处中试要能到热程封需性达、过密据。 H、根验 进是毛试验且试 须和、在试并项 必求醬度，一 后要幫强等下 成计的般体薯完设门一壳试进装合阀陷有作后总符。缺验动格在否准的试、合 门是标配规验验 阀品量装常试试出库.

19、i£工梗用a594.1阀门试验方法4.1.1强度试验阀门可看成是受压容器，故需满足承受介质压力而不渗漏的要求，故阀体、阀盖等零件的毛坯不应存在影响强度的裂纹、疏松气孔、夹渣等缺陷。阀门制造厂除对毛坯进行外表及内在质量的严格检验外，还应逐台进行强度试验，以保证阀门的使用性能。强度试验一般是在总装后进行。毛坯质量不稳定或补焊后必须热处理的零件，为避免 和减少因试验不合格而造成的各种浪费，可在零件粗加工后进行中间强度试验（常称 为毛泵）。经中间强度试验的零件总装后，如用户未提出要求，阀门可不再进行强度 试验。苏阀为了保证质量，在中间强度试验后，阀门都全部最后再进行强度试验。试验通常在常温下

20、进行，为确保使用安全，试验压力P般为公称压力PN的12515 倍。试验时阀门处于开启状态，一端封闭，从另一端注入介质并施加压力。检查壳体（体、盖）外露表面，要求在规定的试验持续时间（一般不小于10分钟）内无渗漏,才可认为该阀门强度试验合格。为保证试验的可靠性，强度试验应在阀门涂漆前进行, 以水为介质时应将内腔的空气排净。渗漏的阀门，如技术条件允许补焊的可按技术规范进行补焊，但补焊后必须重新进行 强度试验，并适当延长试验持续时间。4.1.2密封试验除节流阀外，无论是切断用阀还是调节用阀，均应具有一定的关闭密封性，故阀 门出厂前需逐台进行密封试验，带上密封的阀门还要进行上密封试验。试验通常是在常温

21、下以公称压力PN进行的，苏阀一般是在倍PN压力下进行的。以水为试验介质时，易使阀门产生锈蚀，通常要根据技术要求控制水质，并在试 验后将残水吹干或烘干。闸阀和球阀由于有两个密封副，故需进行双向密封试验。试验时，先将阀门开启,把通道一端封堵住，压力从另一端引入，待压力升高到规定值时将阀门关闭，然后将封堵端的压力逐渐卸去，并进行检查。另一端也重复上述试验。闸阀的另一种试验方法是在体腔内保持试验压力，从通道两端同时检査阀门的双密封性。60(a)(W62试验止回阀时，压力应从出口端引入，在入口端进行检查。密封试验时，阀门的关闭力矩应按公称压力与公称通径决定。手动阀门 通常只允许用正常体力关闭，而不得借助

22、于其他辅助器械，当手轮直径>320mm时允许用两人关闭。有驱动装置的阀门，应在使用驱动装置的情况下试验。如技术要求上规定有关闭力矩要求时，需用测力扳手测关 闭力矩。密封试验应在阀门总装后的强度试验后进行，因为不仅要检验阀门的关 闭密封性，还应检验填料及中法兰垫片的密封性。上密封试验通常在强度试验时一并进行。试验时并阀杆升高到限位置, 使阀杆与阀盖密封面紧密接触，将填料压盖松开后检查其密封性。用于气体介质的阀门或图纸技术规范书要求作 低压气密封试验的阀门，必须按试验标准规范 进行，试验介质为氮气或干燥清洁的空气。试 验压力为0.6MPao604.1.3性能试验试验介质同壳体强度试验和密封试

23、验，在壳体强度试验和密封试验合格后进行。手动阀门动作性能试验：阀门处于开启状态，阀腔内充压到试验压力，用规定 的力矩关闭阀门，在阀瓣的一侧减压，以在开启阀门最不利和方向建立压差， 然后以规定的力矩开启阀门，如此进行至少三次以上完整的带载循环动作，以 检查阀门开和关的操作是否正常、动作是否灵活、开和关的位置指示是否正确 等；止回阀动作性能试验，在规定的压差下作阀门开启试验，试验次数不少于3次;电动和气动阀门动作性能试验，按阀门技术规格书的规定进行，阀门技术规格 书无明确规定时，应以额定执行机构操作阀门完成三次完整的带载循环动作， 在整个试验中，阀门必须运行平稳、灵活，阀门开、关必须到位，位置指示

24、必须正确。414真空密封试验真空密封试验（或称真空检漏）是一种灵敏度很高的密封试验方法。宇航及原子能工业用阀及密封性要求极高的阀门一般均进行真空密封试验。真空试验通常在阀门强度、密封试验合格后进行。为保证试验的准确性，被测阀门应具有很高的清洁度和加工精细的密封面。而且阀体.阀盖一般均应釆用锻件。真空密封试验通常的方法是氨质谱检漏：将被测阀门用真空泵抽 至规定的真空度后，在阀门被测部位外施加氨气（有氨罩法或喷 氨法）。如有漏隙，氨气便进入阀门的被测部，系统中的氨质谱 检漏仪就可显示出来，据此可计算漏率。4.1.5微泄漏试验近年来随着人们环保意识的加强，世界上的各种机构对阀门的密封提出 了更为严格

25、的要求，特别是对使用介质为强腐蚀性、强辐射性、剧毒时。 阀门的微泄漏(fugitive emission)要求就是其中的一种。阀门的微泄 漏检测(FE TEST)主要是检查阀门中法兰和填料函处的微量泄漏程度， 属于阀门壳体密封试验的一种。阀门微泄漏检测的基本原理是：在阀门处于半开半闭状态时向阀门内部通以规定压力的氨气，用已调节好漏率的带吸气探针的氨质谱检漏仪对中腔和填料函部位进行检测，看该部位是否满足用户所规定的漏率。阀门微泄漏要求是当今阀门发展的一种方向，这种微泄漏要求是很符合核电阀门的要求的。604.2试验设备试压台盲板式试压时阀门的一侧法兰用螺栓在 试压台下压紧，从下侧打压，上侧观察密封

26、，或上侧用盲板密封,下侧打压检查强度。由于试验时 阀体两端直接承受压紧力而容易引起密封变形，以致影响试验的 准确性。因此，压紧力不宜过大, 在保证阀门端面不渗漏的前提下,压紧力愈小愈好。68翻转试压台和吊挂盲板式阀门侧法兰用三个油压的钩形压板,在试压台上拉紧，另6969一侧法兰由吊持油缸顶紧盲板密封，进行阀门的强度试验。6969由于阀门两端不受轴向力,阀门密封面不会产生变形，因此试验比较准确。KJU69八字盲板法兰泵验板对接焊端泵验闷头714.3安装前检验试压台阀门关闭后打压 10min内压力不降法兰连接用橡胶垫片焊接坡口用铅板725阀门常见故障及维彳彥阀门启闭有卡阻、不灵活或者不能正常启闭，

27、甚至无法继续启闭，主要是由于阀杆与其它零件卡阻,主要是阀杆与填料之间的卡阻。般有:填料压盖偏斜后碰阀杆处理方法：正确安装。選警欝蟹颦霍欝适当放松填料。阀杆与填料压盖咬住处理方法：更换或返修。零部件之间咬住或咬伤处理方法：适当润滑阀杆。阀杆、填料函7375阀门密封面擦伤、阀杆光柱部分咬擦伤和阀杆螺纹部分咬伤等磨后有磨粒嵌入密封面里，未清除壬净，造成密封面擦 毎亠十_ 虫z亠亠八 二上小丄口j十 亠3斗匕亠儿亠宀丄r ,经蔺门%"一一见匾方法：合理选用研磨剂，密封面研磨后必须清洗干净。介质中的赃物或者焊進未清陳干净，造成擦伤。处理方法：重新清洗干巻。=阀杆与填料压套、填料垫碰瘗，其次介履中含有硼的允质，泄出 III晶形成硬的颗務，在媛料与禽杆接触表面，开矣时拉伤阀 一一处k方法：正确安装、调整零部件配合间隙和提高阀杆表面 硬度。梯形螺纹处有沾污赃物，润滑条件差;阀杆和有关零件变形 一一处理方法：清除