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1、阀门基础知识SUE/SCB 2006.121亚太浆纸论坛主要内容n1 阀门概述及分类n2 典型阀门介绍n3 电动和气动执行机构及调试n4 阀门的试验n5 常见故障及维修2亚太浆纸论坛1 阀门概述及分类n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亚太浆纸论坛n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
2、 。 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。包括各种类型的安全阀 。4亚太浆纸论坛二、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PN450的阀门。 (2) 中温阀 120t450的阀门。 (3) 常温阀 -40t120的阀门。 (4) 低温阀 -100t-40的阀门。 (5) 超低温阀 t-100的阀门。5亚太浆纸论坛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
3、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。6亚太浆纸论坛三、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。7亚太浆纸论坛2 典型阀门2.1 闸阀n闸阀是作为截止介质使用，在全开 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 或节流使用。对于高速流动的介质 ，闸板在局部开启状况下可以引起 闸门
4、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。明杆楔式单闸板闸阀8亚太浆纸论坛n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，如：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。9亚太浆纸论坛2.2 截止阀n截止阀是用于截断介质流动的， 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，由于大部分截止 阀的阀座
5、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 管线焊接成一体的场合是很适用 的。10亚太浆纸论坛n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 ，开启费力，截止阀一 般正装。11亚太浆纸论坛2.3 止回阀n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
6、断流动。 包括旋启式止回阀和升降 式止回阀。 12亚太浆纸论坛13亚太浆纸论坛2.4 蝶阀n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090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。14亚太浆纸论坛15亚太浆纸论坛n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
7、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 点。16亚太浆纸论坛单偏心蝶阀双偏心蝶阀三偏心蝶阀17亚太浆纸论坛2.5 球阀n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 道通过其轴线。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。 18亚太浆纸论坛n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
8、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。 19亚太浆纸论坛2.6 隔膜阀n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，也不需要填料，阀杆填料部分 也不会泄漏。 20亚太浆纸论坛堰式隔膜阀直通式隔膜阀21亚太浆纸论坛2.7
9、安全阀n安全阀的作用原理 是基于力平衡，一 旦阀瓣所受压力大 于弹簧设定压力时 ，阀瓣就会被此压 力推开，其压力容 器内的气（液）体 会被排出，以降低 该压力容器内的压 力。22亚太浆纸论坛2.8 调节阀n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。 n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。23亚太浆纸论坛2.8.1 阀体结构直通单座阀(GLOBE)n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。24亚太浆纸论坛直通双座阀(GLOBE)n阀体内有两个阀
10、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25亚太浆纸论坛套筒阀(CAGE)n阀体内部阀芯由套筒导向n套筒上开有窗口用于决定流量与流 量特性n阀芯上可开有平衡孔,减小不平衡力n套筒阀可调比大,振动小,不平衡力小 ,互换性好,n可适用于大部分单双座阀的应用场 合n不适用于有颗粒及较脏污介质n是使用最为广泛的一种阀体类型26亚太浆纸论坛27亚太浆纸论坛n球阀、蝶阀、隔膜阀等都可以作为调节阀28亚太浆纸论坛2.8.2 调节阀流量特性n直线流量特性n等百分比流量特性n快开流量特性n抛物线流量特性29亚太浆纸论坛直线流量特性n相对流量与相对开度成直线关
11、系，即单位行程引 起的流量变化是常数等百分比流量特性n单位行程变化引起相对流量变化与该点的相对流 量成正比，即放大系数是变化的，但是相对流量 的变化是常数。30亚太浆纸论坛快开流量特性n相对行程变化引起相对流量的变化与该点 相对流量成反比，其作用与等百分比相反抛物线流量特性n相对行程的变化引起相对流量的变化与该 点相对流量的平方根成正比。n介于直线与等百分比之间弥补了直线特性 小开度调节性能差的缺点31亚太浆纸论坛流量特性与阀芯的关系32亚太浆纸论坛n不同的阀芯形状决定不同的流量特性n蝶阀、球阀、隔膜阀、偏心旋转阀固有特 性不能修改n套筒阀、柱塞阀、v形开口阀，可修改阀芯 形状改变流量特性33
12、亚太浆纸论坛n固有流量特性（压差不变）n工作流量特性（压差变化）34亚太浆纸论坛2.8.3 气蚀、噪音问题及解决35亚太浆纸论坛气蚀n液体介质流经阀座时 压力下降至汽化压力 以下,阀门出口压力 P2若低于汽化压力则 出现闪蒸,高于汽化压 力则出现气蚀现象36亚太浆纸论坛噪音n闪蒸产生n气蚀产生n高流速介质产生37亚太浆纸论坛抗气蚀、噪音的措施n采用多级阀芯,分级降压 ,使每级压力高于汽化压 力n降低阀上压差,控制介质 流速串联节流孔板n采用抗气蚀的材料延长 使用寿命n采用消音器38亚太浆纸论坛39亚太浆纸论坛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n阀门气动驱动装置
13、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。 40亚太浆纸论坛n气动薄膜执行机构单弹簧，正作用多弹簧，反作用41亚太浆纸论坛n气缸横式执行机构双作用（无弹簧）单作用（弹簧返回 ）42亚太浆纸论坛3.1.2 电动执行机构n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
14、。 43亚太浆纸论坛电动执行机构的构造观察窗指示器电容器接线端子电机限位开关力矩开关加热器机体底座涡轮、蜗杆手柄手轮动力转动轴套44亚太浆纸论坛3.2 执行机构的调试3.2.1 电动头调试n电动执行机构调试时，用手轮将阀门开至中间位置，然后 给开或关的信号，看阀门是否向正确方向动作，如果相反 ，则电机反转，只需将电机三相电源的两相调换即可。力 矩开关出厂后已经整定好，一般不需调整，如需调整，则 查找说明书对应力矩开关上的刻度值调整。行程开关的调 整分关向和开向，关向调整时，将阀门手动致“全关”，用 起子压下顶轴，并旋转90可卡住为止，按关向箭头旋转 关向调整螺母，直到关向转动柱动作，使转动柱上的凸台 与两旁箭头方向基本一致为止（非动作状态，凸台方向与 箭头方向垂直），旋回顶轴复位，开向调整时，手动将阀 门致“全开”， 用起子压下顶轴，并旋转90可卡住为止
