工业阀门基础知识讲座研究报告

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1、阀门基础知识,张起 2011.08,(一)概述,阀门是流体管路的控制装置，其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路的设备的正常运行,1 阀门分类,阀门的用途广泛，种类繁多，分类方法也比较多。总的可分两大类： 第一类自动阀门：依靠介质（液体、气体）本身的能力而自行动作的阀门。如止回阀、安全阀、调节阀、疏水阀、减压阀等。 第二类驱动阀门：借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门。如闸阀，截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。,二、按用途，根据阀门的不同用途可分：1 开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。2 止

2、回用：用来防止介质倒流，如止回阀。3 调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。4 分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。5 安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。6 他特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。,三、按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：1 手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，由人 力驱动，传动较大力矩时，装有蜗轮、齿轮等减速装置。2 电动：借助电机或其他电气装置来驱动。3 液动：借助（水、油）来驱动。4 气动；借助压缩空气来驱动。,四、按压力，根据阀门的公称压力可分：1 真空阀：绝对压力0

3、.1Mpa即760mm汞柱高的阀门，通常用mm汞柱或mm水柱表示压力。2 低压阀：公称压力PN1.6Mpa的阀门（包括PN1.6MPa的钢阀）3 中压阀：公称压力PN2.56.4MPa的阀门。4 高压阀：公称压力PN10.080.0MPa的阀门。5 超高压阀：公称压力PN100.0MPa的阀门。,五、按介质的温度分，根据阀门工作时的介质温度可分：1 普通阀门：适用于介质温度-40425的阀门。2 高温阀门：适用于介质温度425600的阀门。3 耐热阀门：适用于介质温度600以上的阀门。4 低温阀门：适用于介质温度-40 -150的阀门。5 超低温阀门：适用于介质温度-150以下的阀门。,六、按

4、公称通径分，根据阀门的公称通径可分：1 小口径阀门：公称通径DN40mm的阀门。2 中口径阀门：公称通径DN50300mm的阀门。3 大口径阀门：公称通径DN3501200mm的阀门。4 特大口径阀门：公称通径DN1400mm的阀门。,七、按与管道连接方式分，根据阀门与管道连接方式可分；1 法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。2 螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。3 焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。4 夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。5 卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。,2 空分设备用阀门型号

5、的编制方法,阀门型号的组成及.代号含义JB/TQ325-90 1_ 2_ 3_ 4_ 5_ 6_ 7_ 1-类型代号 2-传动方式代号 3-连接形式代号 4-结构形式代号 5-阀座密封面或衬里材料代号 6-公称压力代号 7-阀体材料代号,阀门类型代号,传动方式代号,阀门连接方式代号,截止阀、节流阀,蝶阀结构形式代号,安全阀结构形式代号,密封面或衬里材料代号(本体材料用W),阀体材料代号,3 阀门的基本参数,1)阀门的公称通径 阀门的公称通径是指阀门与管道连接处通道的名义直径，用DN表示，单位为mm. 2)阀门的公称压力、试验压力和工作压力 *阀门的公称压力是指阀门的名义压力，用PN表示，单位为

6、MPa； 磅级和公称压力对照表,阀门的试验压力是指对阀门进行水压强度和 气密性试验用的压力，以PS表示，单位为MPa。阀门的工作压力是指阀门在工作状态下的压力，它与阀门的材料和介质温度有关，用P表示，关在P字的右下角附加介质最高温度除以10所得的整数，例如介质最高温度为425的工作压力用P42表示，单位为MPa。,(二) 常用阀门的类型和用途,闸 阀 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。闸阀是使用很广的一种阀门，一般口径DN50mm的切断装置都选用它，闸阀有以下优点： 流体阻力小。 开闭所需外力较小。 介质的流向不受限制。 全开时，密封面受工作介质

7、的冲蚀比截止阀小。 体形比较简单，铸造工艺性较好。 闸阀也有不足之处： 外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。 开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。 闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。,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。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。在楔式闸阀中，又有单闸板，双闸板和弹性闸板之分。,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。这种结构对阀杆的润滑有利，开闭程度明显，因

8、此被广泛采用。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。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。,截止阀 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，但开闭力矩较大，结构长度较长，截止阀的流体阻力损失较大。,截止阀的

9、种类很多，根据阀杆上螺纹的位置可分：一、上螺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。二、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,根据截止阀的通道方向，又可分为；直通式截止阀，角式截止阀和三通式截止阀，后两种截止阀通常做改变介质流向和分配介质用。,节流阀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不合适的，因为

10、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。,止回阀,依靠介质本身的流动而自动开、闭阀瓣用来防止介质倒流的阀门叫止回阀。 止回阀根据结构不同，主要分五种： 升降式止回阀 阀瓣沿着阀体垂直中心线移动的止回阀。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。 旋启式止回阀阀瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀 蝶式止回阀阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀碟式止回阀结构简单，只能安装在水平管道上，密封性较差。, 管道式止回阀阀瓣沿着阀体中心线滑动的止回阀 空排止回阀这是一种特殊用途的止回阀，用于锅炉给水泵的出口，用来防止介质倒流及起空排作用，保护泵不发生汽化，提

11、高给水泵的效率，减少泵的故障,球阀球阀的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的阀门。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。球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点：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，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。7

12、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。球阀已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。,蝶阀,蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门，叫蝶阀 蝶阀的种类 1、密封型蝶阀关闭时能够保证密封的蝶阀，在管道上可以作切断用，密封圈通常采用橡胶制成。（三偏心是金属密封） 2、非密封型蝶阀关闭时不能保证密封，在管道上只能作节流用的蝶阀，密封面通常是金属的。,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，

13、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。,安全阀,安全阀是为了防止介质压力超过规定数值起安全作用的阀门。当工作压力超过规定数值时，阀门便自动开启，排放多余介质，而当压力恢复到原来数值时，又自动关闭。,安全阀的常用术语, 开启压力当介质压力上升到安全阀安装时调整好的预定压力时，阀瓣便自行开启

14、，介质明显地急速喷出，此时阀门进口处的压力称为开启压力，以Ps MPa表示。 排放压力阀瓣开启后，如设备中介质压力继续上升，当达到设备允许的最高压力时，阀瓣应全开，排出额定的排量，这时阀门进口处的压力称为排放压力，以Pd MPa表示。 关闭压力安全阀开启，排除了部分介质后，设备中的压力逐渐降低，当压力降到小于设备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，这是阀进口处的压力称为关闭压力，又称回座压力，以PK MPa表示。, 工作压力设备正常工作时的介质压力，称为安全阀的工作压力，以Pg MPa表示，此时，安全阀应处于密封状态，看不到有介质在关闭件的密封面间泄出，也听不到有漏气声，

15、在规定的持续时间内，压力表无降压现象。 排量在排放压力时，阀瓣处于全开状态，这时从阀出口处测得的介质单位时间排出量，称为阀的排量，以G表示，对于蒸汽常用kg/h或T/h为单位，对于气体常用m3/min或kg/s为单位，对液体则用T/h或l/min为单位。,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。 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

16、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。,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。 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。由于开启高度小，对这种阀的结构和几何形状要求不象全启式那样严格，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