最新水处理工程中各类阀门的区别与特点教学教材 13页

阀门的种类1.按作用和用途分类(1)截断阀：截断阀又称闭路阀，截止阀，其作用是接通或截断管路中的介质。截断阀种类包括闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀等。(2)止回阀：止回阀又称单向阀或逆止阀，其作用是防止管路中的介质倒流。其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电机反转，以及容器介质的泄放。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。(3)安全阀：安全阀类的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：调节阀类包括调节阀、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。(6)排气阀：排气阀是管道系统中必不可少的辅助元件，广泛应用于锅炉、空调、石油天然气、给排水管道中。往往安装在制高点或弯头等处，排除管道中多余气体、提高管道路使用效率及降低能耗。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10~80Mpa的阀门。(5)超高压阀：指公称压力PN≥100Mpa的阀门。3.按工作温度分类(1)超低温阀：用于介质工作温度t<-100℃的阀门。(2)低温阀：用于介质工作温度-100℃≤t≤-29℃的阀门。(3)常温阀：用于介质工作温度-29℃450℃的阀门。\n1.闸阀又叫闸板阀或闸门，闸阀的闸板运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全，不能作调节和节流。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。闸阀驱动方式分类：手动闸阀，气动闸阀，电动闸阀。闸阀的优点：流体阻力小，密封面受介质的冲刷和侵蚀小；开闭较省力；介质流向不受限制，不扰流、不降低压力；形体简单，结构长度短，制造工艺性好，适用范围广。闸阀的缺点：密封面之间易引起冲蚀和擦伤，维修比较困难；外形尺寸较大，开启需要一定的空间，开闭时间长；结构较复杂；阀座槽中易沉积固体物质而关不严。所以，不宜用于流体中含有纤维状或有固体物质的管路。常用于空气、蒸汽、油类介质的输送管道中，也用作放空阀和低真空系统的阀门。闸阀是常用的截断阀之一，主要用来接通或截断管路中的介质，不适用于调节介质流量。闸阀适用于压力、温度及口径范围很大，尤其适用于中、大口径的管道。闸阀的安装与维护应注意以下事项：(1)手轮、手柄及传动机构均不允许作起吊用，并严禁碰撞；(2)双闸板闸阀应垂直安装(即阀杆处于垂直位置，手轮在顶部)；(3)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)；(4)带传动机构的闸阀，按产品使用说明书的规定安装；(5)如果阀门经常开关使用，每月至少润滑一次；2.球阀球阀，标准GB/T21465-2008《阀门术语》中定义为：启闭件(球体)\n由阀杆带动，并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门。主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。本类阀门在管道中一般应当水平安装。球阀分类：气动球阀，电动球阀，手动球阀。球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。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，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用，如V型球阀。球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，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、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。优点1．流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。2．结构简单、体积小、重量轻。3．紧密可靠。它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。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．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。\n8．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。缺点加工精度高，造价昂贵，高温中不易使用，如管道内有杂质，容易被杂质堵塞，导致阀门无法打开。分类球阀按功能分类：　1、旁通阀：球阀一般为静水开启，故设旁通阀先平压，即两边注满水；2、空气阀：充水时，排除空气服用浮筒自行关阀；排水时，补充空气用，浮筒自行下降；3、卸压阀：开启关闭活门时，排除活门及密封盖之间的压力水，以免磨损密封盖；4、排污阀：排出球壳体内下部的污水。带传动机构的球阀可分为：①气动球阀；②电动球阀；③液动球阀；④气液动球阀；⑤电液动球阀；⑥涡轮传动球阀。球阀相关参数1、公称压力或压力级：PN1.0-32.0MPa、ANSICLASS150-900、JIS10-20K；2、公称通径或口径：DN6~900、NPS1/4~36；3、连接方式：法兰、对焊、螺纹、承插焊等；4、适用温度：-196℃~540℃；5、驱动方式：手动、蜗轮蜗杆传动、气动、电动、液动、气液联动、电液联动；　　6、阀体材料：WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M(316L)、Ti。选用不同的材质，可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。适用场合\n由于球阀通常用橡胶、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材料，因此它的使用温度受到阀座密封圈材料的限制。球阀的截止作用是靠金属球体在介质的作用下，于塑料阀座之间相互压紧来完成的(浮动球球阀)。阀座密封圈在一定的接触压力作用下，局部地区发生弹塑变形。这一变形可以补偿球体的制造精度和表面粗糙度，保证球阀的密封性能。又由于球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成，故在选择球阀的结构和性能上，要考虑球阀的耐火和防火，特别是在石油、化工、冶金等部门，在易燃、易爆介质的设备和管路系统中使用球阀，更应注意耐火和防火。通常，在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动作迅速(1/4转启闭)、高压截止(压差大)、低噪声、有气穴和气化现象、向大气少量渗漏，操作力矩小、流体阻力小的管路系统中，推荐使用球阀。球阀也适用于轻型结构、低压截止(压差小)、腐蚀性介质的管路系统中。在低温(深冷)装置和管路系统中也可选用球阀。在冶金行业的氧气管路系统中，需使用经过严格脱脂处理的球阀。在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时，需使用全通径焊接式球阀。在要求具有调节性能时，需选用带V形开口的专用结构的球阀。在石油、石油化工、化工、电力、城市建设中，工作温度在200度以上的管路系统可选用金属对金属密封的球阀。安装1)取掉法兰端两边的保护盖，在阀完全打开的状态下进行冲洗清洁。2)安装前应按规定的信号(电或气)进行整机测试(防止因运输产生振动影响使用性能)，合格后方可上线安装(接线按电动执行机构线路图)。3)准备与管道连接前，须冲洗和清除干净管道中残存的杂质(这些物质可能会损坏阀座和球)。4)在安装期间，请不要用阀的执行机构部分作为起重的吊装点，以避免损坏执行机构及附件。5)本类阀应安装在管道的水平方向或垂直方向。6)安装点附近的管道不可有低垂或者承受外力的现象，可以用管道支架或者支撑物来消除管线的偏离。7)与管道连接后，请用规定的扭矩交叉锁紧法兰连接螺栓。操作及使用\n1)操作前须确认管路和阀已被冲洗过。2)阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成：正向旋转1/4圈(90°)时，阀关断。反向旋转1/4圈(90°)时，阀开启。3)当执行机构方向指示箭头与管线平行时，阀门为开启状态；指示箭头与管线垂直时，阀门为关闭状态。3.蝶阀蝶阀又称碟阀，启闭件为盘形碟板并能绕阀体内轴线旋转的一种阀门。主要由阀体、阀杆、碟板和密封圈组成。阀体呈圆筒形，轴向长度短，内置碟板。碟板由阀杆带动，若转过90°，便能完成一次启闭。改变碟板的偏转角度，即可控制介质的流量。主要密封件是密封圈，其材料根据用途和介质常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间，法兰式蝶阀是阀门上带有法兰，用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。蝶阀适用于发生炉、煤气、天然气、液化石油气、城市煤气、冷热空气、化工冶炼和发电环保等工程系统中输送各种腐蚀性、非腐蚀性流体介质的管道上，用于调节和截断介质的流动。蝶阀是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。蝶阀全开到全关通常是小于90°，蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力，为了蝶板的定位，要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器，不仅可以使蝶板具有自锁能力，使蝶板停止在任意位置上，还能改善阀门的操作性能。蝶阀的开度与流量之间的关系，基本上呈线性比例变化。如果用于控制流量，其流量特性与配管的流阻也有密切关系，如两条管道安装阀门口径、形式等全相同，而管道损失系数不同，阀门的流量差别也会很大。如果阀门处于节流幅度较大状态，阀板的背面容易发生气蚀，有损坏阀门的可能，一般均在15°外使用。\n蝶阀处于中开度时，阀体与蝶板前端形成的开口形状以阀轴为中心，两侧形成完成不同的状态，一侧的蝶板前端顺流水方向而动，另一侧逆流水方向而动，因此，一侧阀体与阀板形成似喷嘴形开口，另一侧类似节流孔形开口，喷嘴侧比节流侧流速快的多，而节流侧阀门下面会产生负压，往往会出现橡胶密封件脱落。蝶阀操作力矩，因开度及阀门启闭方向不同其值各异，卧式蝶阀，特别是大口径阀，由于水深，阀轴上、下水头差所产生的力矩也不容忽视。另外，阀门进口侧装置弯头时，形成偏流，力矩会有增加。阀门处于中间开度时，由于水流动力矩起作用，操作机构需要自锁。蝶阀的分类1．按结构形式分类(1)中心密封蝶阀(2)单偏心密封蝶阀(3)双偏心密封蝶阀(4)三偏心密封蝶阀2．按密封面材质分类(1)软密封蝶阀。1)密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。2)密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成。(2)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。3．按密封形式分类(1)强制密封蝶阀1)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。2)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。(2)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.(3)自动密封蝶阀。密封比压由介质压力自动产生。4．按工作压力分类(1)真空蝶阀。工作压力低于标堆大气历的蝶阀。\n(2)低压蝶阀。公称压力PN<1.6MPa的蝶阀。(3)中压蝶阀。公称压力PN为2.5~6.4MPa的蝶阀。(4)高压蝶阀。公称压力PN为10.0~80.0MPa的蝶阀。(5)超高压蝶阀。公称压力PN>100MPa的蝶阀。5．按工作温度分类(1)高温蝶阀。t>450℃的蝶阀(2)中温蝶阀。120℃