对各类阀门有一个较全面的了解,有助于我们更加安全、舒适的工作和生活,下面我们介绍一下日常用到的一些阀门知识(包括结构、性能和安装维护注意事项):
阀门类型代号及事例,完整word文档可参阅或下载我的文档:http://wenku.baidu.com/view/ef88a987d4d8d15abe234e94.html
一、 相关术语:
(1)承压
公称压力PN,是指管材在20℃时输水的工作压力。1MPa=10.2Kg/cm2
工作压力是指给水管道正常工作状态下作用在管内壁的最大持续运行压力,不包括水的波动压力。
设计压力是指给水管道系统作用在管内壁上的最大瞬时压力。
公称压力≥工作压力
设计压力=1.5×工作压力
(2)直径
公称直径(nominal diameter),又称平均外径(mean outsidediameter)。指标准化以后的标准直径,以DN表示,单位mm
一般来说,管子的直径可分为外径、内径、公称直径。
管材为无缝钢管的管子的外径用字母D来表示,其后附加外直径的尺寸和壁厚,例如外径为108的无缝钢管,壁厚为5MM,用D108*5表示,塑料管也用外径表示,如De63。
公称直径用字母“DN”后面紧跟一个数字标志来表示,作为标志符号,符号后面注明单位为毫米的尺寸。公称通径是铸铁管、有缝钢管、混凝土管等管子的标称,但无缝钢管不用此表示法。例如DN50,即公称直径为50mm的管子。
在设计图纸中一般采用公称直径来表示。
公称直径只是接近于内径,它既不是内径也不是外径。但只要公称直径相同,仅考虑直径的话就可以互换。
1"=25.4mm=8英分1英分=1/8"=DN6 2英分=1/4"=DN8
3英分=3/8"=DN104英分=1/2"=DN15 6英分=3/4"=DN20
8分= 1"=DN25
二、分类
按阀门用途分类:
(1)截止用:截断管路中介质:闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀等
(2)止回用:防止介质倒流:止回阀
(3)调节用:调节压力和流量:调节阀、减压阀、蝶阀、平衡阀等
(4)分配用:改变管路中介质流向,分配介质:分配阀、三通或四通球阀、旋塞阀等
(5)安全用:用于超压安全保护:安全阀、溢流阀
(6)特殊用:蒸汽疏水阀、空气疏水阀、排污阀、放 空阀、呼吸阀、排渣阀、温度调节阀等
按驱动形式分类:
(1)自动阀门:靠介质本身的能力而动作
(2)驱动阀门:包括手动、电动、气动、液动、气液联动等
按压力分类:
(1)真空阀:小于标准大气压
(2)低压阀门:PN≤1.6MPa
(3)中压阀门:PN2.5~6.4MPa
(4)高压阀门:PN10.0~80.0MPa
(5)超高压阀门:PN≥100MPa
按工作温度分类:
(1)超低温阀:t<-100℃≥≥
(2)低温阀:-100℃≤t≤-40℃
(3)常温阀:-40℃≤t≤120℃
(4)中温阀:120℃≤t≤450℃
(5)高温阀:t>℃
按通用分类:
闸阀:流阻小,启闭省力,开启时间长,可在介质双向流动情况下使用,没有方向性,主要起切断作用,闸阀只能作全开和全关,不能作调节和节流。
闭合原理:闸板密封面与阀座密封面密合阻止介质流过, 并依靠顶模、弹簧或闸板的模形, 增强密封效果。
分类:按密封面配置可分为楔式闸板式闸阀和平行闸板式闸阀,楔式闸板式闸阀又可分为:单闸极式、双闸板式和弹性闸板式;平行闸板式闸阀可分为单闸板式和双闸板式。按阀杆的螺纹位置划分,可分为明杆闸阀和暗杆闸阀两种。
截止阀:工作行程小,启闭时间短,开闭过程中密封面之间摩擦力小,比较耐用,制造容易,维修方便;只允许介质单向流动,安装时有方向性;启闭力大,流阻大,长期运行时密封可靠性不强。只适用于全开和全关,不允许作调节和节流。
闭合原理: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。它的启闭件是塞形阀瓣,密封面呈平面或锥面,阀瓣沿流体的中心线作直线运动。
分类 :直通式、直角式及直流式斜截止阀。阀杆运动有升降杆式(阀杆升降,手轮不升降)和升降旋转杆式(手轮与阀杆一起旋转升降,螺母置于阀体)。
通常所说的考克指的一般就是管路截止阀。
球阀:密封可靠,结构简单,体积小,维修方便,流阻小,密封面与球面常在闭合状态不易被冲蚀;使用温度不高;一般用来切断或者改变介质流动方向,具有很好的调节功能。
工作原理:靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。
球阀按结构分两类, 一是浮动球式, 二是固定球式;按驱动形式分为气动球阀、电动球阀等。
止回阀:介质单向流动,安装有方向性要求;
工作原理: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使阀瓣与阀座贴合,从面切断流动
分类:止回阀按结构划分,可分为升降式止回阀、旋启式止回阀和蝶式止回阀三种。升降式止回阀可分为立式和卧式两种。旋启式止回阀分为单瓣式、双瓣式和多瓣式三种。蝶式止回阀为直通式。
蝶阀:结构简单,开闭迅速,流阻小,操作省力;调节性能好,使用压力和温度范围小,切断和节流都能用。
工作原理: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
分类: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。按密封形式可分为较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。按连接型式可分为法兰连接和对夹式连接;按传动方式可分为手动、齿轮传动、气动、液动和电动几种
旋塞阀:结构简单, 外形尺寸小, 操作时只须旋转90度, 流体阻力也不大;开关费力 , 密封面容易磨损, 高温时容易卡住,不适宜于调节流量。主要用于切断、分配和改变介质流向,不能用作节流。
工作原理:依靠旋塞体绕阀体中心线旋转, 以达到开启与关闭的目的
其他:隔膜阀、节流阀等
旋塞阀 , 也叫旋塞、转心门。它的种类很多, 有直通式、 三通式和四通式。
安全阀:开启压力,是安全阀瓣在运行条件下开始升起时的介质压力;排放压力是阀瓣达到规定开启高度时进口侧的压力;回座压力是安全阀排放后,阀瓣重新压紧阀座,介质停止排出时的进口压力,一般要求它至少为工作压力的的80%,上限以不产生阀瓣频繁跳动为宜。
减压阀:安装有方向性要求,通过节流实现减压目的
工作原理:通过改变节流面积,使流速及流体的动能改变,造成不同的压力损失,从而达到减压目的,然后依靠控制与调节系统的调节,使阀后压力的波动与弹簧的张力相平衡,使减压阀出口压力在一定的误差范围内保护恒定。减压阀的工作原理可以理解为入口压力+出口压力=弹簧力,通过控制减压阀内截流口的开度大小来控制出口处的压力,开度越小,液体通过截流口的液阻越小,压力损失越小,出口压力越大,反之则出口压力越小。
分类:按动作原理分为直接作用减压阀和先导式减压阀。前者是利用 出口压力的变化直接控制阀瓣的运动;后者有导阀和主阀组成,出口压力的变化通过导阀放大来控制主阀瓣的运动。按结构形式可分为膜片式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式;按阀座数量可分为单座式和双座式;按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。
三、图例
平行闸阀结构图截止阀结构图柱塞式截止阀结构图
球阀剖面图旋启式止回阀结构图压力自紧升降式止回阀
蝶阀结构图 减压阀结构图 内螺纹旋塞阀
四、安装、维护注意事项
1、 总则:
(1) 不同连接方式注意事项:阀门采用焊接方式连接 要在打开状态下,采用螺纹、法兰连接必须在关闭状态下。
焊接连接时,内部的气体受热膨胀,在管道封闭状态下,易形成压力高的气体从正在焊接的焊缝溢出,使焊缝出现气孔。另外,在焊接时有电流流过.如果阀处于关闭状态,阀芯和阀座接触不好时有可能打弧损坏密封面。
螺纹和法兰连接时关闭阀门的原因不详。
(2)有方向性要求的阀门安装注意事项:一般阀门,在阀体上有方向标志,介质流动方向应与方向标志相同;万一没有,应根据阀门的工作原理,正确识别。
有方向性要求的阀门如果装反,会影响使用效果和寿命(如节流阀),或者根本不起作用(如减压阀),甚至造成危险(如止回阀)。
安装有方向性要求的阀门有:截止阀,节流阀,减压阀、止回阀等。
(3)安装位置要求:必须便于操作。阀门手轮一般离操作地坪1.2米;落地阀门手轮要朝上,不要倾斜;必须留出操作人员站立的位置;不要倒装(即手轮向下);避免在操作人员仰天操作的位置上安装阀门。
(4) 手轮、手柄及传动机构均不允许作起吊用,并严禁碰撞。
2、 各类阀门安装维护注意事项:
(1)闸阀:①双闸板闸阀应垂直安装(即阀杆处于垂直位置,手轮在顶部)。②带有旁通阀的闸阀在开启前应先打开旁通阀(以平衡进出口的压差及减小开启力)。③带传动机构的闸阀,按产品使用说明书的规定安装。④如果阀门经常开关使用,每月至少润滑一次
(2)截止阀:安装时按总则要求操作即可。若阀杆与压盖间出现介质外泄,可更换垫片或填料;若开关过紧,可能是填料过紧或者阀杆弯曲。
(3)止回阀:①止回阀不可承重,大型止回阀应独立支撑。 ②介质流动方向应与阀体所标箭头方向一致。 ③升降式垂直瓣止回阀应安装在垂直管道上。④升降式水平瓣止回阀(旋启式止回阀)应安装在水平管道上。⑤启闭元件的速度要求应与管线中的介质流速相符,若无法保证充分打开,将导致启闭元件的过度磨损。⑤止回阀应安放在距离弯头或三通出口至少5倍管子直径处,否则紊流将会对阀引起急剧的磨损和冲蚀。
(4)蝶阀:①在安装时,阀瓣要停在关闭的位置上。 ②开启位置应按蝶板的旋转角度来确定。③带有旁通阀的蝶阀,开启前应先打开旁通阀。④应按制造厂的安装说明书进行安装,重量大的蝶阀,应设置牢固的基础。
(5)旋塞阀:要留有阀柄旋转的位置 不能用作节流。 带传动机构的球阀应直立安装。
(6)安全阀:①必须垂直安装。②出口处应无阻力,避免产生受压现象。③在安装前应专门测试,并检查其密封性。④投运的安全阀应定期检查。
(7)减压阀:减压阀要直立安装在水平管道上,各个方向都不要倾斜;如果流体含有杂质,必须在阀的上游进口处安装过滤器(建议过滤精度不低于0.5mm);为防止阀后压力超压,应在离阀出口不少于4M处安装一个减压阀。使用时,严禁乱拧乱动、自行拆卸,以防其严密性能和降压性能遭到破坏;禁止堵塞减压阀出气孔。同时,减压阀选用还需遵循一定的原则:①减压阀进口压力的波动应控制在进口压力给定值的80%~105%,如超过该范围,减压阀的性能会受影响;②通常减压阀的阀后压力Pc应小于阀前压力的0.5倍,即Pc<0.5P1;③减压阀的每一档弹簧只在一定的出口压力范围内适用,超出范围应更换弹簧;④在介质工作温度较高的场合或者介质为蒸汽的场合,一般选用先导式活塞式减压阀或先导式波纹管减压阀;⑤介质为空气或水(液体)的场合,一般宜选用直接作用薄膜减压阀或先导式薄膜式减压阀。
(8)
五、截止阀的安装特殊事项
(1)常规安装方向
截止阀一般遵循“低进高出”原则安装。因为其阀腔左右不对称,流体要让其由下而上通过阀口,这样流体阻力小(由结构所决定),开启省力(因介质压力向上),关闭后介质不压填料,便于检修,同时减小阀杆腐蚀。
(3)特殊要求
基于截止阀的结构特点,在某些情况下截止阀需要反装,即“高进低出”,主要有以下几种情况:
(1) 直径大于100 mm的高压截止阀,流向“高进低出”
大直径阀门密封性能较差,反装截止阀使阀瓣在关闭状态下,在介质压力作用下增加阀门的密封性。
(2)旁通上串联两个截止阀时,第二个截止阀“高进低出”
为保证一个检修周期内阀门的严密性,经常启闭操作的阀门要求装设两个串联的截止阀。对于旁路系统而言,此旁路的装设作用有:①平衡主管道阀门前后压力,使开启方便省力,减小主管道阀门的磨损;②启动过程中小流量暖管;③主给水管道上,控制给水流量以控制锅炉升压速度进行锅炉水压试验。按介质流动方向旁路截止阀分别为一次阀和二次阀,机组正常运行时一次阀和二次阀是关闭的,二者都和介质直接接触。为防止二次阀阀壳和阀盖间的垫料与阀杆周围的填料长时间受到介质和温度作用,以及在运行过程可以更换阀门的填料,二次阀要求的安装方向“高进低出”)
(3) 锅炉排气、放空截止阀,流向“高进低出”
锅炉排气、放空截止阀仅在锅炉启动上水过程中使用,启闭频率小,但常常由于密封不严而造成工质损失,为此有的电厂为了提高严密性将此类截止阀安装方向“高进低出”。
其它要求截止阀流向“高进低出”的情况
生物、制药、微生物发酵工艺中,与发酵罐、种子罐连接的管道在接近罐体一端截止阀,安装流向采用“高进低出”。这样安装可使阀门较严密的一端靠近罐体,在阀门关闭时罐体内物料与阀杆不接触,不会因阀杆填料函渗露而染菌,蒸汽进行管道吹扫消毒时杀菌彻底干净。
燃油管路上的电磁速断阀流向“高进低出”
电磁速断阀的功能是快速关闭,迅速切断燃油供应。电磁速断阀的结构和截止阀的结构相似,如果电磁速断阀也是工质从下部进入,上部流出,则燃油作用在电磁速断阀阀瓣下部的力很大,而电磁速断阀的重锤远小于它。因此,如果工质从下部进入速断阀,则因重锤产生力矩小于燃油压力产生的力矩,当速断阀动作时不能将燃油切断,因而达不到预期的目的。如果工质从速断阀上部进入,则由于速断阀一旦动作后,阀后压力迅速降低,燃油作用在阀瓣下部的力很快降为零,而燃油作用在阀瓣上的力和重锤、杠杆的重力所形成的力矩相叠加使阀瓣迅速关闭。所以,速断阀要求“高进低出”。