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文档简介
1、车间阀门常用阀门的种类及特点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。止回阀类一一用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。分流阀类一一用于分离、分配或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。 安全阀类一一用于介质超压时的安全保护。包括各种类型的安全阀。截断阀类一一主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、
2、球阀、 旋塞阀、碟阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等。3. 按压力分类真空阀一一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PN 2.5 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一一t大于450C的阀门。中温阀一120C小于t小于450C的阀门。 常温阀 40E小于t小于120C的阀门。 低温阀 100C小于t小于-40 C的阀门。 超低温阀一一t小于-100 C的阀门。5. 按阀体材料分类 金属阀体衬里阀门一:衬铅阀门、衬塑料阀门、衬搪瓷阀门。
3、非金属材料阀门一一如:陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。 金属材料阀门一一如: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。闸阀是指关闭件(闸板)沿通路中心线的垂直方向移动的阀门。闸阀在管路中主要作切断用,是使用很广的一种阀门,一般口径D心50mm勺切断装置都选用它,有时口径很小的切断装置也选用闸阀。闸阀的种类1 按闸板的构造可分(1) 平行式闸阀:密封面与垂直中心线平行,即两个密封面互相平行的闸阀 如图11所示。图1-1图 1-2在平行式闸阀中,以带推力楔块的结构最常为常见,既在两闸板中间有双面推力 楔块,这种闸阀适
4、用于低压中小口径(DN40-300mm闸阀。也有在两闸板间带 有弹簧的,弹簧能产生予紧力,有利于闸板的密圭寸。(2) 楔式闸阀:密封面与垂直中心线成某种角度,即两个密封面成楔形的闸阀 如图1 2所示。密封面的倾斜角度一般有 2° 52', 3° 30',5°, 8 °,10。等,角度的大小 主要取决于介质温度的高低。一般工作温度愈高,所取角度应愈大,以减小温度 变化时发生楔住的可能性。在楔式闸阀中,又有单闸板,双闸板和弹性闸板之分。单闸板楔式闸阀,结 构简单,使用可靠,但对密封面角度的精度要求较高,加工和维修较困难,温度 变化时楔住的可能
5、性很大。双闸板楔式闸阀在水和蒸气介质管路中使用较多。它的优点是:对密封面角度的精度要求较低,温度变化不易引起楔住的现象,密封 面磨损时,可以加垫片补偿。但这种结构零件较多,在粘性介质中易粘结,影响 密封。更主要是上、下挡板长期使用易产生锈蚀,闸板容易脱落。弹性闸板楔式 闸阀,它具有单闸板楔式闸阀结构简单, 使用可靠的优点,又能产生微量的弹性 变形弥补密封面角度加工过程中产生的偏差,改善工艺性,现已被大量采用。2 按阀杆的构造闸阀又可分为(1)明杆闸阀:阀杆螺母在阀盖或支架上,开闭闸板时,用旋转阀杆螺母来实 现阀杆的升降。如图1 1所示。这种结构对阀杆的润滑有利,开闭程度明显, 因此被广泛采用。
6、(2)暗杆闸阀:阀杆螺母在阀体内,与介质直接接触。开闭闸板时,用旋转阀 杆来实现。如图13所示。这种结构的优点是:闸阀的高度总保持不变,因此 安装空间小,适用于大口径或对安装空间受限制的闸阀。 此种结构要装有开闭指 示器,以指示开闭程度。这种结构的缺点是:阀杆螺纹不仅无法润滑,而且直接 接受介质侵蚀,容易损坏。图1-31-4闸阀的通径收缩如果一个阀体内的通道直径不一样(往往都是阀座处的通径小于法兰连接处 的通径),称为通径收缩。如图1 4所示。通径收缩能使零件尺寸缩小,开、闭所需力相应减小,同时可扩大零部件的 应用范围。但通径收缩后。流体阻力损失增大。在某些部门的某些工作条件下(如石油部门的输
7、油管线),不允许采用通径 收缩的阀门。这一方面是为了减小管线的阻力损失, 另一方面是为了避免通径收 缩后给机械清扫管线造成障碍。闸阀具有以下优点:流体阻力小,密封面受介质的冲刷和侵蚀小。开闭较省力。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,制造工艺性好,适用范围广闸阀的缺点如下:密封面之间易引起冲蚀和擦伤,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。 结构较复杂。截止阀截止阀的工作原理截止阀,也叫截门,是使用最广泛的一种阀门,它之所以广受欢迎, 是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小,比较耐用,开启高度不大,制造 容易,维修方便,不仅适用于中 低压,而且适用于高
8、压。截止阀的闭合原理是,依靠阀杠压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧 密贴合,阻止介质流通。截止阀只许介质单向流动, 安装时有方向性。 截止阀的结构 长度大于 闸阀,同时流体阻力大,长期运行时,密封可靠性不强。截止阀是关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。截止阀在管路中主要作切断用。截止阀有以下优点:1 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小,耐磨。2 开启高度小。3 通常只有一个密封面,制造工艺好,便于维修。截止阀使用较为普遍,但由于开闭力矩较大,结构长度较长,一般公称通径 都限制在DNC200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广 泛的使用 根据阀杆上螺纹的位置可分:(1) 上螺
9、纹阀杆截止阀截止阀阀杆的螺纹在阀体的外面。其优点是阀杆不受介质侵蚀,便于润滑, 此种结构采用比较普遍。如图21所示。0(2)下螺纹阀杆截止阀 截止阀阀杆的螺纹在阀体内。这种结构阀杆螺纹与介质直接接触,易受侵蚀, 并无法润滑。此种结构用于小口径和温度不高的地方。如图2 2所示2-1根据截止阀的通道方向(1) 直通式截止阀(2) 直流式截止阀:在直流式或 丫形截止阀中,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) 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。(4) 柱塞式截止
10、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。根据用途分类衬氟截止阀衬氟截止阀适用在-50150C的各种浓度的王水、硫酸、盐酸、氢氟酸和各种有机酸、强酸、强氧化剂,还适用于各种浓度的强碱 有机溶剂以及其它腐蚀性气体,液体介质的管路上使用API美标截止阀 美
11、标截止阀执行 ANSI和API标准,阀瓣和阀座的密 圭寸面采用不同硬度的司太立( Stellite )钻基硬质合金堆焊而成,密圭寸可 靠、硬度高、耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗擦伤性能好、寿命长。国标截止阀国标截止阀是截止阀系列中最常用的产品,阀座和阀瓣的 密圭寸面采用不同硬度的司太立(Stellite )钻基硬质合金堆焊而成,密圭寸可靠、硬度高、耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗擦伤性能好、寿命长。针型阀针型阀是一种小口径仪表阀门,在仪表测量管道系统中起启闭和精确的流量控制作用,主要有电站仪表系列、 油田专用系列、美标系列等。低温截止阀低温截止阀通常指工作温度低于-110 c的阀门,广泛应用于液化天然气,液
12、化石油气体和其它低温行业。目前可制造适用温度达 -196 C的截止阀,全部零件采用液氮进行低温预处理,完全避免使用过程 中密封变形泄露。柱塞阀柱塞阀又名柱塞截止阀,其密封面采用径向密封结构,由套在磨光柱塞上的两个弹性密封圈通过阀体与阀盖的连接螺栓施加在阀盖上的载 荷把柱塞周围的弹性密封圈压紧实现密封的截止阀门。保温夹套截止阀保温夹套截止阀采用保温夹套设计,利用外部热源在阀门的外部循环 加热,可以有效防止介质通过阀门时温度损失,保证介质的温度。锻钢截止阀锻钢截止阀按照 API 602标准设计制造,提供三种阀盖设计形式:螺 栓式阀盖,焊接式阀盖,压力自紧密封阀盖,用户可根据需要选用不同的形 式,提
13、供RF法兰、NPT螺纹、SW焊接式三种连接方式。氧气专用截止阀氧气专用截止阀采用材质优良的硅黄铜或不锈钢铸造而成,具有机械 强度高,耐磨损、安全性好等优点。使用在氧气管路上,具有最佳的防爆 阻燃性能,消除了氧气管路上的不安全因素,广泛应用于钢铁、冶金、石 化、化工等用氧工程的管网中。除了具有普通阀门的功能外,又有其自身 的特点。在制造时采用严格的禁油措施,并且所有零件在安装前均进行严 格的脱脂处理。波纹管截止阀波纹管截止阀采用成形不锈钢波纹管设计,波纹管往复试验10000次无故障,密封性能可靠,适用于易燃易爆,有毒有害介质的工矿,可以有 效地防止阀门外漏现象。截止阀的操作启闭截止阀,用力应该平
14、稳,不可冲击。某些冲击启闭的咼压截止阀 各部件已经考虑了这种冲击力与一般截止阀不能等冈。当截止阀全开后,应将手轮倒转少许,使螺纹之间严紧,以免松动损 伤。管路初用时,内部脏物较多,可将截止阀微启,利用介质的高速流动, 将其冲走,然后轻轻关闭(不能快闭、猛闭,以防残留杂质夹伤密封面), 再次开启,如此重复多次,冲净脏物,再投入正常工作。常开截止阀,密封面上可能粘有脏物,关闭时也要用上述方法将其冲 刷干净,然后正式关严。如手轮、手柄损坏或丢失,应立即配齐,不可用活络板手代替,以免 损坏阀杆四方,启闭不灵,以致在生产中发生事故。某些介质,在截止阀关闭后冷却,使阀件收缩,操作人员就应于适当 时间再关闭
15、一次,让密封面不留细缝,否则,介质从细缝高速流过,很容 易冲蚀密封面。操作时,如发现操作过于费劲,应分析原因。若填料太紧,可适当放 松,如阀杆歪斜,应通知人员修理。有的截止阀,在关闭状态时,关闭件 受热膨胀,造成开启困难;如必须在此时开启,可将阀盖螺纹拧松半圈至 一圈,消除阀杆应力,然后板动手轮。节构与安装注意事项截止阀的结构形式:截止阀阀体的结构形式有直通式、直流式和直角式。直通式是最常见 的结构,但其流体的阻力最大。直流式流体阻力较小,多用于含固体颗粒 或粘度大的流体。直角式阀体多采用锻造,适用于较小通经、较高压力的 的截止阀。截止阀的安装与维护应注意以下事项:1、手轮、手柄操作的截止阀可
16、安装在管道的任何位置上。2、手轮、手柄及伟动机构,不允许作起吊用。3、介质的流向应与阀体所示箭头方向一致。节流阀T斗节流阀是指通过改变通道面积达到控制或调节介质流量与压力的阀门。 节流阀在管路中主要作节流使用。最常见的节流阀是采用截止阀改变阀瓣形状后作节流用。但用改变截止阀 或闸阀开启高度来作节流用是极不合适的,因为介质在节流状态下流速很高, 必然会使密封面冲蚀磨损,失去切断密封作用。同样用节流阀作切断装置也是 不合适的。常见的节流阀如图3 1所示。图3-1节流阀的阀瓣有多种形状,常见的有:1、 钩形阀瓣,常用于深冷装置中的膨胀阀。如图3 2a所示。2、 窗形阀瓣,适用于口径较大的节流阀如图3
17、 2b所示。3、 塞形阀瓣,适用于中小口径节流阀,使用较普遍。如图3 2C所示a bc图3-2节流阀的特点流阀的分类节流阀按通道方式可分为直通式和角式两种;按启闭件的形状分,有 针形、沟形和窗形三种。安装与维护事项节流阀的安装与维护应注意以下事项:该阀经常需要操作,因此应安装在易于方便操作的位置上。安装时要注意介质方向与阀体所标箭头方向保持一致。节流口堵塞原因:1、油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥青、碳渣等污物堆积在 节流缝隙处。2、由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子,而节流缝隙的金属表面上存在电位差,故极化分子被吸附到缝隙表面,形成牢固的边界吸 附层,吸附层厚度一般为58微米,
18、因而影响了节流缝隙的大小。以上堆积、吸附物增长到一定厚度时,会被液流冲刷掉,随后又重新附在阀口上。 这样周而复始,就形成了流量的脉动。3、阀口压差较大时,因阀口温度高,液体受挤压的程度增强,金属表 面也更易受摩擦作用而形成电位差,因此压差大时容易产生堵塞现象。减轻节流口堵塞的措施1、选择水力半径大的薄刃节流口。2、精密过滤并定期更换油液。3、适当减小节流口前后的压差。4、采用电位差较小的金属材料、选用抗氧化稳定性好的油液、减小节 流口表面粗糙度。节流阀的应用由于节流阀的流量不仅取决于节流口面积的大小,还与节流口前后的 压差有关,阀的刚度小,故只适用于执行元件负载变化很小且速度稳定性 要求不高的
19、场合。对于执行元 件负载变 化大及对 速度稳定 性要求高的 节流调 速系 统,必须对节流阀进行压力补偿来保持节流阀前后压差不变,从而达到流 量稳定启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭,以防止介质倒流的阀门叫 止回阀。止回阀属于自动阀类,主要用于介质单向流动的管道上,只允许 介质向一个方向流动,以防止发生事故。止回阀分类止回阀根据其结构可分1、升降式止回阀:阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀,如图4 1所示图4-1图 4-2升降式止回阀只能安装在水平管道上,在高压小口径止回阀上阀瓣可采用圆球。升降式止回阀的阀体形状与截止阀一样(可与截止阀通用),因此它的流体阻力 系数较大。2、 旋启式止回阀:阀
20、瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀,如图4 2所示。 旋启式止回阀应用较为普遍。3、 碟式止回阀:阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀。如图43所示。 碟式止回阀结构简单,只能安装在水平管道上,密封性较差。4、 管道式止回阀,阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门。如图44所示。图4-34-4管道式止回阀是新出现的一种阀门,它的体积小,重量较轻,加工工艺性好,是止回阀发展方向之一。但流体阻力系数比旋启式止回阀略大按材质分类(止回阀主体材质)1. 铸铁止回阀2. 黄铜止回阀3. 不锈钢止回阀 二、按功能分类止回阀工作原理止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣,用来防止介质倒流 的阀门,又称逆止阀、单向阀、逆流
21、阀、和背压阀。止回阀属于一种自动 阀门,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。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)。止回阀的作用是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。止回阀的选用(1)、止回阀(Check Valve): 一般适用于清净介质,不宜用于含有固体 颗粒和粘度较大的介质。(2) 、对于 D
22、N50mn以下的低压止回阀 (aetv One-way valve):,宜选用蝶式止回阀、立式升降止回阀和隔膜式止回阀;对于DN大于200mm小于1200mm的中低压止回阀,宜选用无磨损球形上回阀;对于DN大于50mm小于2000mm的低压止回阀,宜选用蝶式止回阀和隔膜式止回阀。(3)、隔膜式止回阀适用于易产生水击的管路上,隔膜可以很好地消除介 质逆流时产生的水击,但受温度和压力限制,一般使用在低压常温管道上。(4)、对于要求关闭时水击冲击比较小或无水击的管路,宜选用缓闭旋启 式止回阀和缓闭蝶式止回阀。施工、安装要点(1)、安装位置、高度、进出口方向必须符合设计要求,注意介质流动的 方向应与阀
23、体所标箭头方向一致,连接应牢固紧密。(2) 、阀门安装前必须进行外观检查,阀门的铭牌应符合现行国家标准通用阀门标志 GB 12220的规定。对于工作压力大于1.0 MPa及在主干管上起到切断作用的阀门,安装前应进行强度和严密性能试验,合格后方准使用。强度试验时,试验压力为公称压力的1.5倍,持续时间不少于 5min,阀门壳体、填料应无渗漏为合格。严密性试验时,试验压力为公称压力的1.1倍;试验持续的时间符合GB 50243的要求。(3) 、在管线中不要使止回阀承受重量,大型的止回阀(aetv One-way valve):应独立支撑,使之不受管系产旋塞阀旋塞阀是关闭件或柱塞形的旋转阀,通过旋转
24、 90度使阀塞上的通道口与阀 体上的通道口相同或分开,实现开启或关闭的一种阀门。旋塞阀的阀塞的形状可 成圆柱形或圆锥形。在圆柱形阀塞中,通道一般成矩形;而在锥形阀塞中,通道 成梯形。这些形状使旋塞阀的结构变得轻巧, 但同时也产生了一定的损失。旋塞 阀最适于作为切断和接通介质以及分流适用,但是依据适用的性质和密封面的耐 冲蚀性,有时也可用于节流。旋塞的工作原理用带通孔的塞体作为启闭件的阀门。塞体随阀杆转动,以实现启闭动 作。小型无填料的旋塞阀又称为“考克”。旋塞阀的塞体多为圆锥体(也有圆柱体),与阀体的圆锥孔面配合组成密封副。旋塞阀是使用最早的一 种阀门,结构简单、开关迅速、流体阻力小。普通旋塞
25、阀靠精加工的金属 塞体与阀体间的直接接触来密封,所以密封性较差,启闭力大,容易磨损, 通常只能用于低(不高于1兆帕)和小口径(小于 100毫米)的场合。旋塞阀在管路中主要用作切断、分配和改变介质流动方向的。旋塞的分类1、紧定式旋塞阀紧定式旋塞阀通常用于低压直通管道,密圭寸性能完全取决于塞子和塞体之 间的吻合度好坏,其密封面的压紧是依靠拧紧下部的螺母来实现的。一般用于 PNC0.6Mpa。如图 5 1 所示。图5-12、填料式旋塞阀。图5-2填料式旋塞阀是通过压紧填料来实现塞子和塞体密封的。由于有填料,因此 密封性能较好。通常这种旋塞阀有填料压盖,塞子不用伸出阀体,因而减少了一 个工作介质的泄漏
26、途径。这种旋塞阀大量用于PNC 1Mpa的压力,如图52所示。3、自封式旋塞阀自圭寸式旋塞阀是通过介质本身的压力来实现塞子和塞体之间的压紧密圭寸的。 塞子的小头向上伸出体外,介质通过进口处的小孔进入塞子大头, 将塞子向上压 紧,此种结构一般用于空气介质。如图 53所示。4、油封式旋塞阀近年来旋塞阀的应用范围不断扩大,出现了带有强制润滑的油封式旋塞阀。 由于强制润滑使塞子和塞体的密封面间形成一层油膜。这样密封性能更好,开闭 省力,防止密封面受到损伤。如图 54所示。图5-3图5-41、旋塞阀用于经常操作,启闭迅速、轻便。2、旋塞阀流体阻力小。3、旋塞阀结构简单,相对体积小,重量轻,便于维修4、密
27、封性能好5、不受安装方向的限制,介质的流向可任意。6、无振动,噪声小。安装与维护注意事项在安装旋塞阀时,为了防止损坏旋塞阀,并保证充分发挥旋塞阀的工 作性能,应注意如下四点内容:1. 要确保阀门处于开启状态。先对管道加热。尽可能多的将热从管道 传递到旋塞阀。避免延长旋塞阀本身的加热时间。2. 使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。 建议不要使用钢丝绒。3. 先沿着垂直方向切割管道,并修整、去除毛刺,测量管径。4. 在管道的外面和焊接罩的内部涂上焊剂,焊剂必须完全覆盖焊接表 面。请有节制地使用焊剂。旋塞阀的结构特点及选用(1)旋塞阀流体直流通过,阻力小,启闭方便、迅速。(2)
28、旋塞阀在管道中主要用于切断、升配和改变介质流动方向。它易于适 应多通道结构,以至一个阀可以获得两个、三个、甚至四个不同的流道, 这样可以简化管道系统的设计,减少阀门门用量以及设备中需要的一些连 接配件。(3) 旋塞阀是历史上最早被人们采用的阀件。由于结构简单,开闭迅速(塞 子旋转1/4Q圈就能完成开闭动作),操作方便,流体阻力小,至今仍被广 泛使用。目前主要用于低压,小口径和介质温度不高的情况下。(4)根据旋塞阀的结构特点和设计上所能达到的功能,可以按下列原则选 用。 用于分配介质和改变介质流动方向,其工作温度不高于300 C,公称压力PNK 1.6MPa、公称通径不大于 300mm建议选用多
29、通路旋塞阀。 牛奶、果汁、啤酒等食品企业业及制药厂等的设备和管道上,建议 选用奥氏体不锈钢制的,紧定式圆锥形旋塞阀。 油田开采、天然气田开采、管道输送的支管、精炼和清洁设备中,公称压力级不大于 Class300、公称通径不大于300mm建议选用油封式圆锥形旋塞阀。 油田开采、天然气开采、管道输送的支管、精炼和清洁设备中,公称压力级不大于 Class7500、公称通径不大于900mm工作温度不高于340 C,建议选用油封式圆锥形旋塞阀。 在大型化学工业中,含有腐蚀性介质的管道和设备中,要求开启或 关闭速度较快的场合,对于以硝酸为基的介质可选用聚四氟乙烯套筒密封圆锥形旋塞阀;对于以醋酸为基的介质,
30、可选用Crl8Nil 2M02Ti不锈钢镶聚四氟乙烯套筒密封圆锥形旋塞阀。 在煤气、天然气、暖通系统的管道中和设备上,公称通径不大于 200nm,宜选用填料式圆锥形旋塞阀。球阀球阀的工作原理球阀它具有旋转 90度的动作,旋塞体为球体,有圆形通孔或通道通过 其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向,它 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。球阀最适宜做开关、切断阀使用,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,如V型球阀。球阀主要特点球阀的主要特点是本身结构紧凑,密封可靠,结构简单,维修方便, 密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,易于操作和
31、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,在各行业得到广泛的应用。球阀 阀体可以是整体的,也可以是组合式的。球阀的优点1流体阻力小,其阻力系数与同长度的管段相等。2. 结构简单、体积小、重量轻。3紧密可靠,目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好,在真空系 统中也已广泛使用。4. 操作方便,开闭迅速,从全开到全关只要旋转 90°,便于远距离的控制5. 维修方便,球阀结构简单,密封圈一般都是活动的,拆卸更换都比较方 便。6. 在全开或全闭时,球体和阀座的密圭寸面与介质隔离,介质通过时,不会 弓I起阀门密封面的侵
32、蚀。7. 适用范围广,通径从小到几毫米,大到几米,从高真空至高压力都可应 用。球阀按结构形式可分:1浮动球球阀球阀的球体是浮动的,在介质压力作用下,球体能产生一定的位移并紧压在 出口端的密圭寸面上,保证出口端密圭寸。如图 6 1所示。图6-1浮动球球阀的结构简单,密封性好,但球体承受工作介质的载荷全部传给了 出口密封圈,因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构,广泛用于中低压球阀。2、固定球球阀球阀的球体是固定的,受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座,受 介质压力后,阀座产生移动,使密封圈紧压在球体上,以保证密封。通常在与球 体的上、下轴上装有轴承,操作扭距小,适用于
33、高压和大口径的阀门。如图62所示。为了减少球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度,近年来又出现了油封球 阀,既在密封面间压注特制的润滑油,以形成一层油膜,即增强了密封性,又减 少了操作扭矩,更适用高压大口径的球阀。3、弹性球球阀球阀的球体是弹性的。球体和阀座密圭寸圈都采用金属材料制造,密圭寸比压很 大,依靠介质本身的压力已达不到密封的要求,必须施加外力。这种阀门适用于咼温咼压介质。如图63所示。弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽,而获得弹性。当关闭通道时, 用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形 头,球体随之恢复原原形,使球体与阀座之间出现很小的间隙, 可以减少密
34、封面 的摩擦和操作扭矩。球阀按其通道位置可分为直通式,三通式和直角式。后两种球阀用于分配介质与 改变介质的流向。图6-2图6-3温度和压力限制铭牌显示有球阀在最大和最小操作温度下所允许的最大操作压力。使用PTFE或RTFE材质的阀座和密封件,其他类型的阀座和密封件的 操作温度,应受到 KI工厂的检核。阀的公称压力等级(PN,可表明阀在正常温度状态下的最大工作压力。 (例如:PN4.0,表明其操作温度在 290C380C时的最大工作压力为 Bar(4.0MPa)。电动或气动执行机构的注意事项参见其相应的说明书。适用场合由于球阀通常用橡胶、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材料,因此 它的使用温度受到
35、阀座密封圈材料的限制。球阀的截止作用是靠金属球体 在介质的作用下,于塑料阀座之间相互压紧来完成的(浮动球球阀)。密封圈在一定的接触压力作用下,局部地区发生弹塑变形。这一变形可以 补偿球体的制造精度和表面粗糙度,保证球阀的密封性能。40阀座又由于球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成,故在选择球阀的结构和 性能上,要考虑球阀的耐火和防火,特别是在石油、化工、冶金等部门,在易燃、易爆介质的设备和管路系统中使用球阀,更应注意耐火和防火。通常,在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动 作迅速(1/4转启闭)、高压截止(压差大)、低噪声、有气穴和气化现象、 向大气少量渗漏,操作力矩小、流体阻力小
36、的管路系统中,推荐使用球阀。球阀也适用于轻型结构、低压截止(压差小)、腐蚀性介质的管路系统中。在低温(深冷)装置和管路系统中也可选用球阀。在冶金行业的氧气 管路系统中,需使用经过严格脱脂处理的球阀。在输油管线和输气管线中 的主管线需埋设在地下时,需使用全通径焊接式球阀。在要求具有调节性 能时,需选用带 V形开口的专用结构的球阀。在石油、石油化工、化工、 电力、城市建设中,工作温度在200度以上的管路系统可选用金属对金属密封的球阀。球阀的安装(1)取掉法兰端两边的保护盖,在阀完全打开的状态下进行冲洗清洁。(2)安装前应按规定的信号(电或气)进行整机测试(防止因运输产生振动影响使用性能),合格后方
37、可上线安装(接线按电动执行机构线路图)。(3)准备与管道连接前,须冲洗和清除干净管道中残存的杂质(这些物质 可能会损坏阀座和球)。(4)在安装期间,请不要用阀的执行机构部分作为起重的吊装点,以避免 损坏执行机构及附件。(5)本类阀应安装在管道的水平方向或垂直方向。(6 )安装点附近的管道不可有低垂或者承受外力的现象,可以用管道支架 或者支撑物来消除管线的偏离。(7 )与管道连接后,请用规定的扭矩交叉锁紧法兰连接螺栓。球阀的操作和使用(1)操作前须确认管路和阀已被冲洗过。(2) 阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成:正向旋转1/4圈(90 °)时,阀关断。反向旋转1/4圈(9
38、0° )时,阀开启。(3)当执行机构方向指示箭头与管线平行时,阀门为开启状态;指示箭头 与管线垂直时,阀门为关闭状态。球阀的维修拥有较长的使用寿命和免维修期,将依赖以下几个因素:正常的工作 条件、保持和谐的温度 /压力比,以及合理的腐蚀数据球阀在关闭状态下,阀体内部依旧存在受压流体维修前,解除管线压力并使阀门处于打开位置维修前,断开电源或气源维修前,将执行机构与支架脱离必须先查明球阀上、下游管道确已卸除压力后,才能进行拆卸分解 操作分解及再装配时必须小心防止损伤零件的密封面,特别是非金属零 件,取出0型圈时宜使用专用工具装配时法兰上的螺栓必须对称、逐步、均匀地拧紧清洗剂应与球阀中的橡
39、胶件、塑料件、金属件及工作介质(例如燃 气)等均相容。工作介质为燃气时,可用汽油(GB484-89)清洗金属零件。非金属零件用纯净水或酒精清洗分解下来的单个零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下来的非 金属件的金属件可采用干净的细洁的浸渍有清洗剂的绸布(为避免纤维脱 落粘附在零件上)擦洗。清洗时须去除一切粘附在壁面上的油脂、污垢、 积胶、灰尘等非金属零件清洗后应立即从清洗剂中取出,不得长时间浸泡清洗后需待被洗壁面清洗剂挥发后(可用未浸清洗剂的绸布擦)进 行装配,但不得长时间搁置,否则会生锈、被灰尘污染新零件在装配前也需清洗干净使用润滑脂润滑。润滑脂应与球阀金属材料、橡胶件、塑料件及工 作介质均
40、相容。工作介质为燃气时,可用例如特221润滑脂。在密封件安装槽的表面上涂一薄层润滑脂,在橡胶密封件上涂一薄层润滑脂,阀杆的密封面及摩擦面上涂一薄层润滑脂装配时应不允许有金属碎屑、纤维、油脂(规定使用的除外)灰尘 及其它杂质、异物等污染、粘附或停留在零件表面上或进入内腔1、填料处得再锁紧若填料处有微泄发生,须再锁紧阀杆螺母。注意:不要锁太紧,通常再锁1/4圈1圈,泄露即会停止。2、更换阀座和密封件A)、拆卸使阀处于半开位置,冲洗、清除阀体内外可能存在的危险物质。关闭球阀,拆掉两边法兰上的连接螺栓和螺母,然后将阀由管线上完 全移除。依序拆卸驱动装置-执行机构、连接支架、防松垫圈、阀杆螺母、蝶形 弹
41、片、格南、耐磨片、阀杆填料。拆卸体盖连接螺栓和螺母,将阀盖与阀体分离,并拿掉阀盖垫圈。确认阀球在“关断”位置,这可以将其较容易的从阀体拿出,随后取 出阀座。由阀体中孔向下轻推阀杆直到完全取出,然后取出0型圈及阀杆下填料。注意:请谨慎操作,以避免擦伤阀杆表面及阀体填料函密封部位。B)、重新组装清洗和检查拆下零件,强烈推荐用备用零件包更换其阀座及阀盖垫圈 等密封件。按拆卸的相反顺序进行组装。用规定的扭矩,交叉锁紧法兰连接螺栓。用规定的扭矩,锁紧阀杆螺母。安装执行机构后,输入相应的信号通过旋转阀杆带动阀芯旋转,使阀 门至打开和关闭位置。如有可能,请在回装管道前,按相关标准对阀进行压力密封测试和性 能
42、测试。蝶阀蝶阀是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘,围绕阀轴旋转来达到开启与关 闭的一种阀,在管道上主要起切断和节流用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的 蝶板,在阀体内绕其自身的轴线旋转,从而达到启闭或调节的目的。蝶阀 全开到全关通常是小于 90 ° ,蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力,为了蝶板 的定位,要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器,不仅可以使蝶板 具有自锁能力,使蝶板停止在任意位置上,还能改善阀门的操作性能。工业专用蝶阀的特点能耐高温,适用压力范围也较高,阀门公称通径 大,阀体采用碳钢制造,阀板的密圭寸圈采用金属环代替橡胶环。大型高温 蝶阀采用钢板焊接制造,主要用于高温介质的烟风道和煤气管
43、道。蝶阀的工作原理蝶阀是用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动来开启、关闭和调节流体通 道的一种阀门。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。按结构形式分类(1) 中心密封蝶阀(2) 单偏心密封蝶阀(3) 双偏心密封蝶阀(4) 三偏心密封蝶阀按密封面材质分类(1) 软密封蝶阀。1) 密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。2) 密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成。(2) 金属硬密圭寸蝶阀。密圭寸副由金属硬质材料对金属硬质材料构成 按密封形式分类(1) 强制密封蝶阀1) 弹
44、性密封蝶阀。密封比压由阀门关闭时阀板挤压阀座,阀座或阀板 的弹性产生。2) 外加转矩密封蝶阀。密封比压由外加于阀门轴上的转矩产生。 充压密封蝶阀。密封比压由阀座或阀板上的弹件密封元件充压产 生。(3) 自动密圭寸蝶阀。密圭寸比压由介质压力自动产生。按工作压力分类(1) 真空蝶阀。工作压力低于标堆大气历的蝶阀PNV 1. 6MPa的蝶阀。PN为 2. 5-6 . 4MPa的蝶阀。PN为 10。0-80 . 0MPa的蝶阀。PN> 100MPa 的蝶阀。(2) 低压蝶阀。公称压力(3) 中压蝶阀。公称压力(4) 高压蝶阀。公称压力(5) 超高压蝶阀。公称压力按工作温度分类(1) 高温蝶阀。t
45、 >450 C的蝶阀(2) 中温蝶阀。120 C v t V 450 C的蝶阀。 常温蝶阀。一 40Cv t< ; 120 C的蝶阀c低温蝶阀。一 100 v t V 40 C的蝶阀 超低温蝶阀。t V 100 C的蝶阀。蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门,叫蝶阀。蝶阀的特点:(1) 结构简单,外形尺寸小。由于结构紧凑,结构长度短,体积小,重量轻, 适用于大口径的阀门。(2) 流体阻力小,全开时,阀座通道有效流通面积较大,因而流体阻力较小。(3) 启闭方便迅速,调节性能好,蝶板旋转 90°既可完成启闭。通过改变蝶板的旋转角度可以分级控制流量。(4) 启闭力矩较小,由于转轴两侧
46、蝶板受介质作用基本相等,而产生转矩的方 向相反,因而启闭较省力。(5) 低压密封性能好,密封面材料一般采用橡胶、塑料、故密封性能好。受密 封圈材料的限制,蝶阀的使用压力和工作温度范围较小。 但硬密封蝶阀的使用压 力和工作温度范围,都有了很大的提高。割环防止阀杆弹岀口压盖 CSCS13A) 垣料可以拧紧口冏杆轴承 PTFE 含金雇箔片? a 有"低陣arjuffii高 负荷"忧点的无盂加 油自润洁軸承“陶座环(FIFE)诩后止动器可避免阔芯佼用过廃井陵止 關座环夷损1座导圄CSVS乱H可 籍穗地固走性阀座阀杆(US304N2)au(FTFI)阀体(SCS13AJ阀芯GCS13
47、AJ密封垫圈慕 结构图中公称直径为 闪盼CPTFE)蝶阀的结构蝶阀主要由阀体、蝶板、阀杆、密封圈和传动装置组成。蝶阀的结构见图7-1 o(1) 阀体阀体呈圆筒状,上下部分各有一个圆柱形凸台,用于安装阀杆。 蝶阀与管道多采用法兰连接;如采用对夹连接,其结构长度最小。(2) 阀杆阀杆是蝶板的转轴,轴端采用填料函密封结构,可防止介质 外漏。阀杆上端与传动装置直接相接,以传递力矩。(3) 蝶板蝶板是蝶阀的启闭件。根据蝶板在阀体中的安装方式,蝶阀 可以分成以下几种形式: 中心对称板。见图7-1 (A),阀杆固定在蝶板的径向中心孔上,阀杆与蝶板 均垂直安装(a)(b)(c)(d)图7-1蝶阀结构图 a:板
48、式b:斜板式 c:偏置板式 d:杠杆式二、非密封形蝶阀:关闭时不能保证密封的蝶阀。在管路中只能做节流用,密封 圈通常是用金属制成的。施工、安装要点1、安装位置、高度、进出口方向必须符合设计要求,连接应牢固紧密。2、安装在保温管道上的各类手动阀门,手柄均不得向下。3、阀门安装前必须进行外观检查,阀门的铭牌应符合现行国家标准通用阀门标志GB 12220的规定。对于工作压力大于1.0 MPa及在主干管上起到切断作用的阀门,安装前应进行强度和严密性能试验,合格后方准使用。强度试验时,试验压力为公称压力的1.5倍,持续时间不少于5min,阀门壳体、填料应无渗漏为合格。严密性试验时,试验压力为公称压力的1
49、.1倍;试验压力在试验持续的时间应符合 GB50243标准要求,以阀瓣密封面 无渗漏为合格。蝶阀的优点1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小,可以经常操作。2、结构简单,体积小,重量轻。3、可以运送泥浆,在管道口积存液体最少。4、低压下,可以实现良好的密封。5、调节性能好。蝶阀的缺点1、使用压力和工作温度范围小。2、密封性较差。蝶阀按结构形式可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和杠杆式。按密 封形式可分为软密封型和硬密封型两种。软密封型一般采用橡胶环密封, 硬密封型通常采用金属环密封。安全阀安全阀是防止介质压力超过规定数值起安全作用的阀门。安全阀在管路中,当介质工作压力超过规定数值时, 阀门便自动开启
50、,排放 出多余介质;而当工作压力恢复到规定值时,又自动关闭。安全阀常用的术语1、开启压力:当介质压力上升到规定压力数值时,阀瓣便自动开启,介质迅 速喷出,此时阀门进口处压力称为开启压力。2、排放压力;阀瓣开启后,如设备管路中的介质压力继续上升,阀瓣应全开, 排放额定的介质排量,这时阀门进口处的压力称为排放压力。3、关闭压力:安全阀开启,排出了部分介质后,设备管路中的压力逐渐降低, 当降低到小于工作压力的预定值时,阀瓣关闭,开启高度为零,介质停止流出。这时阀门进口处的压力称为关闭压力,又称回座压力。4、工作压力;设备正常工作中的介质压力称为工作压力。 此时安全阀处于密 封状态。5、排量:在排放介
51、质阀瓣处于全开状态时, 从阀门出口处测得的介质在单位 时间内的排出量,称为阀的排量。安全阀的种类1根据安全阀的结构可分重锤(杠杆)式安全阀:用杠杆和重锤来平衡阀瓣的压力。重锤式安全阀靠 移动重锤的位置或改变重锤的重量来调整压力。它的优点在于结构简单;缺点是比较笨重回座力低。这种结构的安全阀只能用于固定的设备上。如图8-1所示。弹簧式安全阀:利用压缩弹簧的力来平衡阀瓣的压力并使之密封。 弹簧式安 全阀靠调节弹簧的压缩量来调整压力。它的优点在于比重锤式安全阀体积小、轻 便,灵敏度高,安装位置不受严格限制;缺点是作用在阀杆上的力随弹簧变形而 发生变化。同时必须注意弹簧的隔热和散热问题。 弹簧式安全阀
52、的弹簧作用力一 般不要超过2000公斤。因为过大过硬的弹簧不适于精确的工作。如图8-2所示。脉冲式安全阀:脉冲式安全阀由主阀和辅阀组成。 主阀和辅阀连在一起,通 过辅阀的脉冲作用带动主阀动作。如图 2-3所示。图8-1图8-2图8-3脉冲式安全阀通常用于大口径管路上。因为大口径安全阀如采用重锤或弹簧 式时都不适应。脉冲式安全阀由主阀和辅阀两部分组成。 当管路中介质超过额定 值时,辅阀首先动作带动主阀动作,排放出多余介质。2、根据安全阀阀瓣最大开启高度与阀座通径之比,又为分可:微启式:阀瓣的开启高度为阀座通径的 1/201/10。如图8-4所示。由于 开启高度小,对这种阀的结构和几何形状要求不象
53、全启式那样严格, 设计、制造、 维修、和试验都比较方便,但效率较低。全启式:阀瓣的开启高度为阀座通径的1/41/3。如图8-5所示。图8-4图 8-5全启式安全阀是借助气体介质的膨胀冲力,使阀瓣达到足够的升高和排量。它利用阀瓣和阀座的上、下两个调节环,使排出的介质在阀瓣和上下两个阀节环 之间形成一个压力区,使阀瓣上升到要求的开启高度和规定的回座压力。此种结构灵敏度高,使用较多,但上、下调节环的位置难于调整,使用须仔细。3、根据安全阀阀体构造又可分全封闭式:排放介质时不向外泄漏,而全部通过排泄管放掉。半封闭式:排放介质时,一部分通过排泄管排放,另一部分从阀盖与阀杆配合 处向外泄漏。敞开式:排放介
54、质时,不引到外面,直接由阀瓣上访排泄。安全阀的实际操作方法 1、安全阀开启压力的调整 安全阀出厂前,应逐台调整其开启压力到用户要求的整定值。若用 户提出弹簧工作压力级,则按一般应按压力级的下限值调整出厂。 使用者在将安全阀安装到被保护设备上之前或者在安装之前,必须 在安装现场重新进行调整,以确保安全阀的整定压力值符合要求。 在铭牌注明的弹簧工作压力级范围内,通过旋转调整螺杆改变弹簧 压缩量,即可对开启压力进行调节。 在旋转调整螺杆之前,应使阀进口压力降低到开启压力的90 %以下,以防止旋转调整螺杆时阀瓣被带动旋转,以致损伤密封面。 为保证开启压力值准确,应使调整时的介质条件,如介质种类、温 度
55、等尽可能接近实际运行条件。介质种类改变,特别是当介质聚积态不同时(例如从液相变为气相),开启压力常有所变化。工作温度升高时,开启 压力一般有所降低。故在常温下调整而用于高温时,常温下的整定压力值 应略高于要求的开启压力值。高到什么程度与阀门结构和材质选用都有关系,应以制造厂的说明为根据。 常规安全阀用于固定附加背压的场合,当在检验后调整开启压力时 (此时背压为大气压),其整定值应为要求的开启压力值减去附加背压值。2、安全阀排放压力和回座压力的调整 调整阀门排放压力和回座压力,必须进行阀门达到全开启高度的动 作试验,因此,只有在大容量的试验装置上或者在安全阀安装到被保护设 备上之后才可能进行。其调整方法依阀门结构不同而不同。 对于带反冲盘和阀座调节圈的结构,是利用阀座调节圈来进行调节。拧下调节圈固定螺钉,从露出的螺孔伸人一根细铁棍之类的工具,即可拨动调节圈上的轮齿,使调节圈左右转动。当使调节圈向左作逆时针方向旋 转时,其位置升高,排放压力和回座压力都将有所降低。反之,当使调节 圈向右作顺时针方向旋转时,其位置降低,排放压力和回座压力都将有所 升高。每一次调整时,调节:圈转动的幅度不宜过大 (一般转动数齿即可) 每次调整后都应将固定螺钉拧上,使其端部位于调节圈两齿之间的凹槽内,既能防止调节圈转动,又不对调节圈产生径向压力。为了安全起见,在拨 动调节圈之前,应使安全阀进口
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