閥門的類型和用途

1、第二章 閥門的類型和用途閥門類型繁多，本文只介紹常用閥門                          第一節(jié)    閘    閥閘閥是指關(guān)閉件（閘板）沿通路中心線的垂直方向移動的閥門。閘閥在管路中主要作切斷用。閘閥是使用很廣的一種閥門，一般口徑DN50mm的切斷裝置都選用它，有時口徑

2、很小的切斷裝置也選用閘閥，閘閥有以下優(yōu)點：流體阻力小。開閉所需外力較小。介質(zhì)的流向不受限制。全開時，密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。體形比較簡單，鑄造工藝性較好。閘閥也有不足之處：外形尺寸和開啟高度都較大。安裝所需空間較大。開閉過程中，密封面間有相對摩擦，容易引起擦傷現(xiàn)象。閘閥一般都有兩個密封面，給加工、研磨和維修增加一些困難。 一、閘閥的種類1  按閘板的構(gòu)造可分1）平行式閘閥：密封面與垂直中心線平行，即兩個密封面互相平行的閘閥。如圖212所示。           圖2

3、-12                         圖2-13在平行式閘閥中，以帶推力楔塊的結(jié)構(gòu)最常為常見，既在兩閘板中間有雙面推力楔塊，這種閘閥適用于低壓中小口徑（DN40300mm）閘閥。也有在兩閘板間帶有彈簧的，彈簧能產(chǎn)生予緊力，有利于閘板的密封。2）楔式閘閥：密封面與垂直中心線成某種角度，即兩個密封面成楔形的閘閥如圖213所示。密封面的傾斜角度一

4、般有2°52´，3°30´，5°， 8°， 10°等，角度的大小主要取決于介質(zhì)溫度的高低。一般工作溫度愈高，所取角度應(yīng)愈大，以減小溫度變化時發(fā)生楔住的可能性。在楔式閘閥中，又有單閘板，雙閘板和彈性閘板之分。單閘板楔式閘閥，結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，但對密封面角度的精度要求較高，加工和維修較困難，溫度變化時楔住的可能性很大。雙閘板楔式閘閥在水和蒸氣介質(zhì)管路中使用較多。它的優(yōu)點是：對密封面角度的精度要求較低，溫度變化不易引起楔住的現(xiàn)象，密封面磨損時，可以加墊片補償。但這種結(jié)構(gòu)零件較多，在粘性介質(zhì)中易粘結(jié)，影響密封。更主要是上、下?lián)醢彘L

5、期使用易產(chǎn)生銹蝕，閘板容易脫落。彈性閘板楔式閘閥，它具有單閘板楔式閘閥結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠的優(yōu)點，又能產(chǎn)生微量的彈性變形彌補密封面角度加工過程中產(chǎn)生的偏差，改善工藝性，現(xiàn)已被大量采用。2  按閥桿的構(gòu)造閘閥又可分為1）  明桿閘閥：閥桿螺母在閥蓋或支架上，開閉閘板時，用旋轉(zhuǎn)閥桿螺母來實現(xiàn)閥桿的升降。如圖212所示。這種結(jié)構(gòu)對閥桿的潤滑有利，開閉程度明顯，因此被廣泛采用。2）  暗桿閘閥：閥桿螺母在閥體內(nèi)，與介質(zhì)直接接觸。開閉閘板時，用旋轉(zhuǎn)閥桿來實現(xiàn)。如圖214所示。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：閘閥的高度總保持不變，因此安裝空間小，適用于大口徑或?qū)Π惭b空間受限制的閘閥。此種結(jié)構(gòu)

6、要裝有開閉指示器，以指示開閉程度。這種結(jié)構(gòu)的缺點是：閥桿螺紋不僅無法潤滑，而且直接接受介質(zhì)侵蝕，容易損壞。     圖2-14                           圖2-15二、閘閥的通徑收縮如果一個閥體內(nèi)的通道直徑不一樣（往往都是閥座處的通徑小于法蘭連接處的通徑），稱為通徑收縮。如

7、圖215所示。通徑收縮能使零件尺寸縮小，開、閉所需力相應(yīng)減小，同時可擴大零部件的應(yīng)用范圍。但通徑收縮后。流體阻力損失增大。在某些部門的某些工作條件下（如石油部門的輸油管線），不允許采用通徑收縮的閥門。這一方面是為了減小管線的阻力損失，另一方面是為了避免通徑收縮后給機械清掃管線造成障礙。   第二節(jié)      截止閥            截止閥是關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動的閥門。  

8、         截止閥在管路中主要作切斷用。截止閥有以下優(yōu)點：1  在開閉過程中密封面的摩擦力比閘閥小，耐磨。2  開啟高度小。3  通常只有一個密封面，制造工藝好，便于維修。截止閥使用較為普遍，但由于開閉力矩較大，結(jié)構(gòu)長度較長，一般公稱通徑都限制在DN200mm以下。截止閥的流體阻力損失較大。因而限制了截止閥更廣泛的使用。截止閥的種類很多，根據(jù)閥桿上螺紋的位置可分：一、上螺紋閥桿截止閥截止閥閥桿的螺紋在閥體的外面。其優(yōu)點是閥桿不受介質(zhì)侵蝕，便于潤滑，此種結(jié)構(gòu)采用比較普遍。如圖 28

9、所示。二、下螺紋閥桿截止閥截止閥閥桿的螺紋在閥體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)閥桿螺紋與介質(zhì)直接接觸，易受侵蝕，并無法潤滑。此種結(jié)構(gòu)用于小口徑和溫度不高的地方。如圖 29所示。           圖2-8                          

10、       圖2-9根據(jù)截止閥的通道方向，又可分為；直通式截止閥，角式截止閥和三通式截止閥，后兩種截止閥通常做改變介質(zhì)流向和分配介質(zhì)用。 第三節(jié)      節(jié)流閥 節(jié)流閥是指通過改變通道面積達到控制或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量與壓力的閥門。節(jié)流閥在管路中主要作節(jié)流使用。最常見的節(jié)流閥是采用截止閥改變閥瓣形狀后作節(jié)流用。但用改變截止閥或閘閥開啟高度來作節(jié)流用是極不合適的，因為介質(zhì)在節(jié)流狀態(tài)下流速很高，必然會使密封面沖蝕磨損，失去切斷密封作用。同樣用節(jié)流閥作切斷裝置也是不合適的。常

11、見的節(jié)流閥如圖 2 10所示。        圖2-10節(jié)流閥的閥瓣有多種形狀，常見的有：1  鉤形閥瓣，常用于深冷裝置中的膨脹閥。如圖 211a所示。2  窗形閥瓣，適用于口徑較大的節(jié)流閥如圖211b所示。3  塞形閥瓣，適用于中小口徑節(jié)流閥，使用較普遍。如圖 211C所示。           a        &

12、#160;                 b                       c          

13、60;                        圖2-11                          &#

14、160;第 四 節(jié)  止 回 閥 止回閥是指依靠介質(zhì)本身流動而自動開、閉閥瓣，用來防止介質(zhì)倒流的閥門。止回閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分一、升降式止回閥：閥瓣沿著閥體垂直中心線滑動的止回閥，如圖216所示。     圖2-16                           &#

15、160; 圖2-17升降式止回閥只能安裝在水平管道上，在高壓小口徑止回閥上閥瓣可采用圓球。升降式止回閥的閥體形狀與截止閥一樣（可與截止閥通用），因此它的流體阻力系數(shù)較大。二、旋啟式止回閥：閥瓣圍繞閥座外的銷軸旋轉(zhuǎn)的止回閥，如圖217所示。旋啟式止回閥應(yīng)用較為普遍。三、碟式止回閥：閥瓣圍繞閥座內(nèi)的銷軸旋轉(zhuǎn)的止回閥。如圖218所示。碟式止回閥結(jié)構(gòu)簡單，只能安裝在水平管道上，密封性較差。四、管道式止回閥，閥瓣沿著閥體中心線滑動的閥門。如圖219所示。         圖2-18   

16、0;                        圖2-19管道式止回閥是新出現(xiàn)的一種閥門，它的體積小，重量較輕，加工工藝性好，是止回閥發(fā)展方向之一。但流體阻力系數(shù)比旋啟式止回閥略大。 第五節(jié)  旋塞閥 旋塞閥是指關(guān)閉件（塞子）繞閥體中心線旋轉(zhuǎn)來達到開啟和關(guān)閉的一種閥門。旋塞閥在管路中主要用作切斷、分配和改變介質(zhì)流動方向的。旋塞閥是歷史

17、上最早被人們采用的閥件。由于結(jié)構(gòu)簡單，開閉迅速（塞子旋轉(zhuǎn)四分之一圈就能完成開閉動作），操作方便，流體阻力小，至今仍被廣泛使用。目前主要用于低壓，小口徑和介質(zhì)溫度不高的情況下。旋塞閥的塞子和塞體是一個配合很好的圓錐體，其錐度一般為1：6和1：7。一、緊定式旋塞閥緊定式旋塞閥通常用于低壓直通管道，密封性能完全取決于塞子和塞體之間的吻合度好壞，其密封面的壓緊是依靠擰緊下部的螺母來實現(xiàn)的。一般用于PN0.6Mpa。如圖21所示。        圖2-1       

18、;                       圖2-2二、填料式旋塞閥。填料式旋塞閥是通過壓緊填料來實現(xiàn)塞子和塞體密封的。由于有填料，因此密封性能較好。通常這種旋塞閥有填料壓蓋，塞子不用伸出閥體，因而減少了一個工作介質(zhì)的泄漏途徑。這種旋塞閥大量用于PN1Mpa的壓力，如圖22所示。 三、自封式旋塞閥自封式旋塞閥是通過介質(zhì)本身的壓力來實現(xiàn)塞子和塞體之間的壓緊密封的。塞

19、子的小頭向上伸出體外，介質(zhì)通過進口處的小孔進入塞子大頭，將塞子向上壓緊，此種結(jié)構(gòu)一般用于空氣介質(zhì)。如圖23所示。四、油封式旋塞閥近年來旋塞閥的應(yīng)用范圍不斷擴大，出現(xiàn)了帶有強制潤滑的油封式旋塞閥。由于強制潤滑使塞子和塞體的密封面間形成一層油膜。這樣密封性能更好，開閉省力，防止密封面受到損傷。如圖24所示。          圖2-3               

20、;                           圖2-4  第六節(jié)                   球閥 球閥和旋塞閥是同屬一個

21、類型的閥門，只有它的關(guān)閉件是個球體，球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來達到開啟、關(guān)閉的一種閥門。球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動方向。球閥是近年來被廣泛采用的一種新型閥門，它具有以下優(yōu)點：1  流體阻力小，其阻力系數(shù)與同長度的管段相等。2  結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。3  緊密可靠，目前球閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好，在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。4  操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠距離的控制。5  維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封圈一般都是活動的，拆卸更換都比較方便。6  在全開或全閉時，球體

22、和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕。7  適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。球閥已廣泛應(yīng)用于石油、化工、發(fā)電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門，以及人們?nèi)粘Ｉ钪?。球閥按結(jié)構(gòu)形式可分：一、浮動球球閥球閥的球體是浮動的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。如圖25所示。                   

23、                        圖 2-5浮動球球閥的結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷。這種結(jié)構(gòu)，廣泛用于中低壓球閥。二、固定球球閥球閥的球體是固定的，受壓后不產(chǎn)生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座，受介質(zhì)壓力后，閥座產(chǎn)生移動，使密封圈緊壓在球體上，以保證密封。通常在與球體

24、的上、下軸上裝有軸承，操作扭距小，適用于高壓和大口徑的閥門。如圖26所示。為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來又出現(xiàn)了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤滑油，以形成一層油膜，即增強了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。三、彈性球球閥球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造，密封比壓很大，依靠介質(zhì)本身的壓力已達不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門適用于高溫高壓介質(zhì)。如圖27所示。彈性球體是在球體內(nèi)壁的下端開一條彈性槽，而獲得彈性。當(dāng)關(guān)閉通道時，用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達到密封。在轉(zhuǎn)動球體之前先松開楔形頭，球體隨之恢復(fù)原原形，使球體與閥座之間出

25、現(xiàn)很小的間隙，可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。球閥按其通道位置可分為直通式，三通式和直角式。后兩種球閥用于分配介質(zhì)與改變介質(zhì)的流向。                    圖2-6                    

26、             圖2-7                       第七節(jié)   蝶閥蝶板在閥體內(nèi)繞固定軸旋轉(zhuǎn)的閥門，叫蝶閥。1.作為密封型的蝶閥，是在合成橡膠出現(xiàn)以后，才給它帶來了迅速的發(fā)展，因此它是一種新型的截流閥。在我國直至

27、二十世紀(jì)八十年代，蝶閥主要作用于低壓閥門，閥座采用合成橡膠，到九十年代，由于國外交流增多，硬密封金屬密封蝶閥得以迅速發(fā)展。目前已有多家閥門廠能穩(wěn)定地生產(chǎn)中壓金屬密封蝶閥，使蝶閥應(yīng)運領(lǐng)域更為廣泛。2.蝶閥能輸送和控制的介質(zhì)有水、凝結(jié)水、循環(huán)水、污水、海水、空氣、煤氣、液態(tài)天然氣、干燥粉末、泥漿、果漿及帶懸浮物的混合物。目前國產(chǎn)蝶閥參數(shù)如下：公稱壓力：PN0.254.0MPa公稱統(tǒng)徑：DN1003000mm工作溫度：4253.蝶閥種類：根據(jù)連接方式：法蘭式、對夾式。根據(jù)密封面材料；軟密封、硬密封。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，蝶閥可分成以下類型：板式蝶閥     

28、 斜板式偏置板式杠桿式4.蝶閥的特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小。由于結(jié)構(gòu)緊湊，結(jié)構(gòu)長度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門。（2）流體阻力小，全開時，閥座通道有效流通面積較大，因而流體阻力較小。（3）啟閉方便迅速，調(diào)節(jié)性能好，蝶板旋轉(zhuǎn)90°既可完成啟閉。通過改變蝶板的旋轉(zhuǎn)角度可以分級控   制流量。（4）啟閉力矩較小，由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反，因而啟閉較省力。（5）低壓密封性能好，密封面材料一般采用橡膠、塑料、故密封性能好。受密封圈材料的限制，蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍較小。但硬密封蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍，都有了很大的提

29、高。5.蝶閥的結(jié)構(gòu)蝶閥主要由閥體、蝶板、閥桿、密封圈和傳動裝置組成。蝶閥的結(jié)構(gòu)見圖1-21。（1）閥體    閥體呈圓筒狀，上下部分各有一個圓柱形凸臺，用于安裝閥桿。蝶閥與管道多采用法蘭連接；如采用對夾連接，其結(jié)構(gòu)長度最小。（2）閥桿     閥桿是蝶板的轉(zhuǎn)軸，軸端采用填料函密封結(jié)構(gòu)，可防止介質(zhì)外漏。閥桿上端與傳動裝置直接相接，以傳遞力矩。（3）蝶板     蝶板是蝶閥的啟閉件。根據(jù)蝶板在閥體中的安裝方式，蝶閥可以分成以下幾種形式：中心對稱板。見圖1-21（A），閥桿固定在蝶板的徑向中

30、心孔上，閥桿與蝶板均垂直安裝(a)                (b)                  (c)              

31、;    (d)                       圖1-2 蝶閥結(jié)構(gòu)圖a: 板式    b:斜板式  c:偏置板式  d:杠桿式二、非密封形蝶閥：關(guān)閉時不能保證密封的蝶閥。在管路中只能做節(jié)流用，密封圈通常是用金屬制成的。第八節(jié)     &

32、#160;             安全閥     安全閥是防止介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值起安全作用的閥門。    安全閥在管路中，當(dāng)介質(zhì)工作壓力超過規(guī)定數(shù)值時，閥門便自動開啟，排放出多余介質(zhì)；而當(dāng)工作壓力恢復(fù)到規(guī)定值時，又自動關(guān)閉。一、安全閥常用的術(shù)語  1、開啟壓力：當(dāng)介質(zhì)壓力上升到規(guī)定壓力數(shù)值時，閥瓣便自動開啟，介質(zhì)迅速噴出，此時閥門進口處壓力稱為開啟壓力。  2、排放壓力；閥瓣開啟后，

33、如設(shè)備管路中的介質(zhì)壓力繼續(xù)上升，閥瓣應(yīng)全開，排放額定的介質(zhì)排量，這時閥門進口處的壓力稱為排放壓力。  3、關(guān)閉壓力：安全閥開啟，排出了部分介質(zhì)后，設(shè)備管路中的壓力逐漸降低，當(dāng)降低到小于工作壓力的預(yù)定值時，閥瓣關(guān)閉，開啟高度為零，介質(zhì)停止流出。這時閥門進口處的壓力稱為關(guān)閉壓力，又稱回座壓力。  4、工作壓力；設(shè)備正常工作中的介質(zhì)壓力稱為工作壓力。此時安全閥處于密封狀態(tài)。  5、排量：在排放介質(zhì)閥瓣處于全開狀態(tài)時，從閥門出口處測得的介質(zhì)在單位時間內(nèi)的排出量，稱為閥的排量。二、安全閥的種類 1、根據(jù)安全閥的結(jié)構(gòu)可分 重錘（杠桿）式安全閥：用杠桿和重錘

34、來平衡閥瓣的壓力。重錘式安全閥靠移動重錘的位置或改變重錘的重量來調(diào)整壓力。它的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單；缺點是比較笨重回座力低。這種結(jié)構(gòu)的安全閥只能用于固定的設(shè)備上。如圖2-22所示。 彈簧式安全閥：利用壓縮彈簧的力來平衡閥瓣的壓力并使之密封。彈簧式安全閥靠調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量來調(diào)整壓力。它的優(yōu)點在于比重錘式安全閥體積小、輕便，靈敏度高，安裝位置不受嚴格限制；缺點是作用在閥桿上的力隨彈簧變形而發(fā)生變化。同時必須注意彈簧的隔熱和散熱問題。彈簧式安全閥的彈簧作用力一般不要超過2000公斤。因為過大過硬的彈簧不適于精確的工作。如圖2-23所示。 脈沖式安全閥：脈沖式安全閥由主閥和輔閥組成。主閥和輔閥連在一起，通過輔閥的脈沖作用帶動主閥動作。如圖2-24所示。