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1、矿山和冶金阀门 学习资料 主讲：许开祥 河南郑矿机器有限公司 内训教材,目录,一、阀门分类 二、阀门型号定义方式 类型代号 传动方式代号 密封材料代号 连接形式表示 阀体材料代号 三、阀门压力等级 压力等级和工程压力对照表 阀门工程压力系列 高、中、低压划分 四、蝶阀的密封方式 按密封结构 按密封面材料 按密封形式 三偏心硬密封阀门的应用 五、盲板阀在煤气管道中的应用 六、冶金阀门常用配置及注意事项 七、电动和气动阀门使用要点,一、阀门分类 1. 按作用和用途分类 (1) 截断阀：又称闭路阀，其作用是接通或截断管路中的介质。截断阀类包括闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜等。 (2) 止回阀
2、：又称单向阀或逆止阀，其作用是防止管路中的介质倒流。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。(3) 安全阀：作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值，从而达到安全保护的目的。 (4) 调节阀：包括调节阀、节流阀和减压阀，其作用是调节介质的压力、流量等参数。 (5) 分流阀：分流阀类包括各种分配阀和疏水阀等，其作用是分配、分离或混合管路中的介质。 2. 按公称压力分类 (1) 真空阀：指工作压力低于标准大气压的阀门。 (2) 低压阀：指公称压力PN 1.6Mpa 的阀门。 (3) 中压阀：指公称压力PN 为2.5、4.0、6.4Mpa的阀门。 (4) 高压阀：指工称压力PN 为1080Mpa的阀门。
3、 (5) 超高压阀：指公称压力 PN100Mpa的阀门。 3. 按工作温度分类 (1) 超低温阀：用于介质工作温度 t425的阀门。 4. 按驱动方式分类 (1) 自动阀是指不需要外力驱动，而是依靠介质自身的能量来使阀门动作的阀门。如安全阀、减压阀、疏水阀、止回阀、自动调节阀等。,(2) 动力驱动阀：动力驱动阀可以利用各种动力源进行驱动。 电动阀：借助电力驱动的阀门。 气动阀：借助压缩空气驱动的阀门。 液动阀：借助油等液体压力驱动的阀门。 此外还有以上几种驱动方式的组合，如气-电动阀等。 (3) 手动阀：手动阀借助手轮、手柄、杠杆、链轮，由人力来操纵阀门动作。当阀门启闭力矩较大时，可在手轮和阀
4、杆之间设置此轮或蜗轮减速器。必要时，也可以利用万向接头及传动轴进行远距离操作。 综上所述，阀门分类方法是很多的，但主要是按其在管路中所起的作用进行分类。工业和民用工程中的通用阀门可分成11类，即闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、 隔 膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、减压阀和疏水阀。其他特殊阀门，如仪表用阀、液压控制管路系统用阀，各种化工机械设备本体用阀等，均不在本书介绍范围以内。 5. 按公称通径分类 (1)小通径阀门：公称通径DN40mm的阀门。 (2)中通径阀门：公称通径DN为50300mm的阀门。 (3)大通径阀门：公称阀门DN为3501200mm的阀门。 (4)特大通径阀门：公称通径DN
5、1400mm的阀门。 6. 按结构特征分类 (1)截门形：启闭件(阀瓣)由阀杆带动沿着阀座中心线作升降运动； (2)旋塞形：启闭件(闸阀)由阀杆带动沿着垂直于阀座中心线作升降运；(3)旋塞阀：启闭件(锥塞或球) 围绕自身中心线旋转； (4)旋启阀：启闭件(阀瓣) 围绕座外的轴旋转； (5)蝶行：启闭件(圆盘) 围绕阀座内的固定轴旋转；,(6)滑阀行：启闭件在垂直于通道的方向滑动。 7. 按连接方法分类 (1)螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道螺纹连接。 (2)法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道法兰连接。 (3)焊接连接阀门：阀体带有焊接坡口，与管道焊接连接。 (4)卡箍连接阀门：阀体
6、带有夹口，与管道夹箍连接。 (5)卡套连接阀门：与管道采用卡套连接。 (6)对夹连接阀门：用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接形式。 8. 按阀体材料分类 (1)金属材料阀门：其阀体等零件由金属材料制成。如铸铁阀、碳钢阀、合金钢阀、铜合金阀、铝合金阀、铅合金阀、钛合金阀、蒙乃尔合金阀等。 (2)非金属材料阀门：其阀体等零件由非金属材料制成。如塑料阀、陶 阀、搪 阀、玻璃钢阀等。 (3)金属阀体衬里阀门：阀体外形为金属，内部凡与介质接触的主要表面均为衬里，如衬胶阀、 衬塑料阀、衬陶阀等。二、 阀门型号定义方式 阀门型号通常应表示出阀门类型、驱动方式、连接形式、结构特点、密封面材料、阀体材料
7、和公称压力等要素。阀门型号的标准化对阀门的设计、选用、销售提供了方便。当今阀门的类型和材料越来越多，阀门的型号编制也愈来愈复杂。我国虽有阀门型号编制的统一标准，但愈来愈不能适应阀门工业发展的需要。目前，阀门制造厂一般采用统一编号方法；凡不能采用统一编号的方法，各制造厂均按自己的需要制订编号方法。,在此，我们以矿山机械常用的冶金阀门为例：,1、类型代号,2、传动方式代号,3、阀座密封面或阀腔衬里材料代号,4、连接形式，以阿拉伯数字表示,1）法兰连接a.光滑式：用于压力不高的阀门，加工比较方便。b.凹凸式：工作压力较高，可使用中硬垫圈。c.榫槽式：可用塑性变形较大的垫圈，在腐蚀性介质中使用较广泛，
8、密封 效果较好。d.梯形槽式：用椭圆形金属环作垫圈，使用于工作压力64公斤/平方厘米的阀门，或高温阀门。e.透镜式：垫圈是透镜形状，用金属制作。用于工作压力100Kg/cm2的高压阀门，或高温阀门。f.O形圈式：这是一种较新的法兰连接形式，它是随着各种橡胶O形圈的出现而发展起来的，它在密封效果上比一般平垫圈可靠。 2）对夹连接：用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接形式。、 对焊连接 3）螺纹连接：是一种简便的连接方法，常用于小阀门。又分两种情况：a.直接密封：内外螺纹直接起密封作用。b.间接密封：螺纹旋紧的力量，传递给两平面间的垫圈，让垫圈起密封作用。 4)卡套连接:卡套连接，在我国近年
9、才发展起来，它的连接和密封原理是，当旋紧螺母时，卡套受到压力，使其刃部咬入管子外壁，卡套外锥面又在压力下与接头体内锥面密合，因而能够可靠地防止泄漏。 5)卡箍连接：这是一种快速连接方法，它只需两个螺栓，适用于经常拆卸的低压阀门。,2、阀门公称压力系列 MPa (bar),5、阀体材料代号,三、阀门压力等级1、压力等级Class和公称压力对照表,3、一般这样划分：公称压力 PN1.6Mpa 的阀门是低压阀，公称压力 PN2.56.4MPa 的阀门是中压阀，公称压力 PN10.080.0MPa 的阀门是高压阀。四、蝶阀的密封方式 （一）按密封结构形式分类：中心密封蝶阀单偏心密封煤阀 双偏心密封蝶阀
10、三偏心密封蝶阀 （二）按密封面材质分类： 软密封蝶阀（常用的就是橡胶密封） 密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。 密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成。 金属硬密封蝶阀。密封副由金属硬质材料对金属硬质材料构成。 （三）按密封形式分类： 强制密封蝶阀 如弹性密封蝶阀：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。 自动密封蝶阀。密封比压由介质压力自动产生。 （四）三偏心硬密封蝶阀的应用在许多亚太国家中、由于受本国的阀门设计制造水平的局限、以及传统教科书的影响、对
11、碟阀的偏见仍很大。而与此同时、欧美的先进发达工业国家却正在大力推广、积极使用碟阀。 道理很简单、碟阀已今非昔比。 三偏心碟阀 其适用范围已可以耐压高达 2500 磅级、耐温低至 -196 、高达 700 、密封达到 0 泄漏、调控比高达 100:1 以上。也就是说、在各种严酷、关键的过程控制管线上、不论是开关阀还是调控阀、只要选型得当、如今都可以放心地使用碟阀、而且成本低廉。 蝶阀的卓越性能与其自身不断地偏心、演变、发展密切相关。为满足各种工况要求、蝶阀先后经历了从同心向单偏心、双偏心和三偏心的演变。碟阀的演变过程及 3 偏心碟阀的发展和应用简单介绍如下 1、蝶阀分类 1）同心蝶阀：该种蝶阀的
12、结构特征为阀杆轴心、蝶板中心、本体中心在同一位置上。结构简单、制造方便。常见的衬胶蝶阀即属于此类。缺点是由于蝶板与阀座始终处于挤压、刮擦状态、阻距大、磨损快。为克服挤压、刮擦、保证密封性能、阀座基本上采用橡胶或聚四氟乙烯等弹性材料、但也因而在使用上受到温度的限制、这就是为什么传统上人们认为蝶阀不耐高温的原因。 2）单偏心蝶阀：为解决同心蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题、由此产生了单偏心蝶阀、其结构特征为阀杆轴心偏离了蝶板中心、从而使蝶板上下端不再成为回转轴心、分散、减轻了蝶板上下端与阀座的过度挤压。但由于单偏心构造在阀门的整个开关过程中蝶板与阀座的刮擦现象并未消失、在应用范围上和同心蝶阀大同小异、故
13、采用不多。,3）双偏心蝶阀：在单偏心蝶阀的基础上进一步改良成型的就是目前应用最广泛的双偏心蝶阀。其结构特征为在阀杆轴心既偏离蝶板中心、也偏离本体中心。双偏心的效果使阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压、刮擦现象、减轻了开启阻距、降低了磨损、提高了阀座寿命。刮擦的大幅度降低、同时还使得双偏心蝶阀也可以采用金属阀座、提高了蝶阀在高温领域的应用。但因为其密封原理属位置密封构造、即蝶板与阀座的密封面为线接触、通过蝶板挤压阀座所造成的弹性变形产生密封效果、故对关闭位置要求很高（特别是金属阀座）、承压能力低、这就是为什么传统上人们认为蝶阀不耐高压、泄漏量大 的主要原因
14、。 4）三偏心蝶阀：要耐高温、必须使用硬密封、但泄漏量大；要零泄漏、必须使用软密封、却不耐高温。为克服双偏心蝶阀这一矛盾、又对蝶阀进行了第三次偏心。其结构特征为在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时、使蝶板密封面的圆锥型轴线偏斜于本体圆柱轴线、也就是说、经过第三次偏心后、蝶板的密封断面不再是真圆、而是椭圆、其密封面形状也因此而不对称、一边倾斜于本体中心线、另一边则平行于本体中心线。 这第三次偏心的最大特点就是从根本上改变了密封构造、不再是位置密封、而是扭力密封、即不是依靠阀座的弹性变形、而是完全依靠阀座的接触面压来达到密封效果、因此一举解决了金属阀座零泄漏这一难题、并因接触面压与介质压力是成正比的、
15、耐高压高温也迎刃而解。 5）三偏心蝶阀的应用：综上所述、三偏心蝶阀作为阀门最新科技的结晶、扬各种阀门之长、避各种阀门之短、必将越来越受到广大用户和设计人,员的重视。巴蝶阀门株式会社的 Tritec 、其最大压力等级可以到达 2500 磅级、标准口径可以做到 48 英寸、而且对夹、凸耳、法兰、环接、对接焊、夹套、各种结构长度等都可以对应、更由于 Tritec 的材料选择余地很大、高低温及各种酸、碱等腐蚀性介质也都能对应自如。特别是在大口径方面、以其零泄漏的优势、在关断阀上、正在不断地取代粗大的闸阀和球阀、同样、以其优异的调控机能、在调控阀上、也正在不断地取代笨重的截止阀。作为事实、到目前为止、
16、Tritec 已被使用在包括中国在内的石油天然气开采、海上平台、石油精练、石油化工、无机化工、能源发电等各大工业领域的过程控制等各种重要管线上。 五、盲板阀在煤气管道中的应用盲板阀是一种手动、电动或气动、液动切断气体介质的闸板阀，它的种类大体可以分为电动盲板阀、封闭式插板阀、液动盲板阀、电动敞开式盲板阀、气动盲板阀。所适用介质一般是煤气及有毒、有害、易燃气体。按照国标GB622-86工业企业煤气安全规程规定，盲板阀处于关闭状态时，能绝对切断管理系统中介质，是一种可靠切断气体介质的安全设备。 以下是盲板阀性能参数： （一）盲板阀主要性能参数 公称压力 PN(MPa)：0.25 0.15 0.10 0.05 强度试验 MPa：0.375 0.225 0.15 0.075 密封试验 MPa ：0.275 0.165 0.11 0.055 密封材料：丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶 适用温度：-20100 -20200 -20300 适用介质：煤气等有毒、有害、易燃气体采用标准：连接法兰尺寸符合JB/T81-94标准，检测方法符合GB/T13927-92标准 主要零部件材料：阀体、闸板为碳钢；连接轴、伸缩器为碳钢或不锈钢；密封圈为橡胶。,
