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知识点一 阀门基本知识

阀门主要分为闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、止回阀、隔膜阀、安全阀、疏水阀、调压阀、非金属材料壳体阀门和特种阀门等。

一、闸阀

闸阀的启闭件是闸板,并由此而得名。如图1-11、图1-12所示。它是指启闭件(闸板),由阀杆带动,沿阀座密封面作升降运动的阀门。通过闸板的升降改变它与阀座的相对位置,即可改变流体通道大小,当闸板与整个阀座紧密配合时,阻止流体通过,阀门处于关闭状态。

图1-11 闸阀

1—闸板;2—阀体;3—阀盖;4—阀杆;5—填料;6—填料压盖;7—套筒螺母;8—手轮;9—压紧螺母

图1-12 低压升降杆平行式双闸板闸阀

1—阀杆;2—手轮;3—阀杆螺母;4—填料压盖;5—填料;6—螺栓;7—阀盖;8—垫片;9—阀体;10—闸板密封圈;11—闸板;12—顶楔;13—阀体密封圈;14—法兰孔;15—有密封圈型式;16—无密封圈型式

闸阀的流动阻力小,启闭省力,广泛用于各种介质管道的启闭。当闸阀部分开启,在闸板的背面容易产生涡流,对闸板容易产生腐蚀,并容易造成振动,因此会对阀座的密封面造成损坏,修理困难。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。不适合作为调节或节流使用。

为了保证阀门关闭严密,闸板与阀座配合面应进行研磨。通常在闸板和阀座上镶嵌或堆焊耐磨耐腐蚀材料制成密封圈。

二、截止阀

截止阀是属于向下闭合式阀门,启闭件(阀瓣)由阀杆带动沿阀座(密封面)轴线作升降运动,改变阀瓣与阀座的距离,达到控制阀门的启闭。其结构如图1-13、图1-14所示。

图1-13 手动锥面密封截止阀

1—阀体;2—中法兰垫片;3—双头螺柱;4—螺母;5—填料;6—活节螺栓;7—填料压盖;8—导向块;9—阀杆螺母;10—手轮;11—压紧螺母;12—油杯;13—阀杆;14—钢球;15—阀瓣

图1-14 电动平面密封截止阀

1—电动装置;2—阀杆螺母;3—导向块;4—填料压盖;5—填料;6—阀盖;7—垫片;8—阀杆;9—阀瓣;10—阀体

截止阀的阀瓣为圆盘状,可在一定范围内用以调节流量和压力。截止阀内的介质沿阀座自下而上流动,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。

由于截止阀是单向流动,只能沿介质流动的方向安装。在安装时要特别注意,一定要使截止阀上箭头方向与管道内介质流动的方向一致。

为了保证阀门关闭严密,阀瓣与阀座均为金属材料制成,密封面应进行研磨。截止阀在管路中起关断作用,亦可粗略调节流量。

三、球阀

球阀主要是由阀体、球体、阀座密封圈、阀杆及驱动装置组成,如图1-15所示。阀瓣为一中间有通孔的球体,球体在阀杆的作用下,能围绕自己的轴心线作90°旋转以达到启闭的目的。球阀有快速启闭的特点,一般用于需要快速启闭或要求阻力较小的场合。可用于水、油品等介质,且不易擦伤,所以球阀已获得日益广泛的应用。

图1-15 球阀

1—阀体;2—阀座密封圈;3—手柄;4—阀杆;5—球体;6—阀盖

四、蝶阀

蝶阀的结构主要是由阀体、圆盘、阀杆及驱动装置组成,如图1-16所示。蝶阀采用圆盘式启闭件。圆盘状阀瓣固定于阀杆上,旋转手柄通过齿轮带动阀杆,由阀杆带动阀瓣达到启闭的目的。阀杆旋转90°即可完成启闭作用,操作简便,因而在许多场合蝶阀取代了截止阀和自控系统的调节阀,蝶阀特别适合大流量调节的场合。

图1-16 LT型中线蝶阀

1—阀体;2—蝶板;3—阀杆;4—滑动轴承;5—阀座密封套;6—圆锥销;7—键;8—手柄

蝶阀的优点是结构简单,启闭较迅速,流体通过阻力小,维修方便,当阀门渗漏时,只需更换橡胶密封圈即可。其缺点是不能用来精确调节流量和要求严密不漏的情况,橡胶密封圈容易老化,失去弹性,不宜用做放空阀。

蝶阀一般适用在工作压力较小,介质为空气的管路上。

五、止回阀

止回阀又称单向阀或止逆阀。如图1-17、图1-18所示。止回阀的结构有阀座、阀盘、阀体、阀盖、导向套筒等,用于需要防止流体逆向流动的场合。介质顺流时开启,逆流时关闭,止回阀按结构分为升降式止回阀和旋启式止回阀两种。由于止回阀是为了防止管道内介质倒流而设置的,所以必须沿介质流动的方向安装,安装时,注意使止回阀的箭头与管内介质流动的方向一致。

图1-17 旋启式止回阀

1—阀体;2—阀座;3—阀板;4—摇杆;5—枢轴;6—阀盖

图1-18 升降式止回阀

1—螺栓;2—螺母;3—垫圈;4—阀盖;5—中法兰垫片;6—阀瓣;7—阀体

六、隔膜阀

隔膜阀是由阀体、衬胶层、橡胶隔膜、阀盘、阀杆、套筒螺母、阀盖等组成,如图1-19所示。隔膜阀的启闭件(隔膜)由阀杆带动,沿阀杆轴线作升降运动,并将动作机构与介质隔离的阀门。隔膜阀利用弹性体隔膜阻挡流体通过,其阀杆不与介质直接接触,所以阀杆不用填料箱,隔膜阀主要用在毒性或腐蚀介质管道上。

图1-19 堰式隔膜阀

1—阀体;2—橡胶隔膜;3—衬胶层;4—阀盘;5—阀盖;6—阀杆;7—套筒螺母

橡胶隔膜阀比填料函密封更为可靠,隔膜阀的流体阻力很小,可用于输送含悬浮物的物料管路,在化工行业,隔膜阀的应用很广泛。

七、安全阀

安全阀是由阀体、阀座、阀盖、保险铅封、套筒螺钉、安全护罩、下弹簧座、上弹簧座、弹簧、导向套等组成,如图1-20所示。

图1-20 法兰连接带手柄波纹管全启式安全阀

1—阀座;2—阀体;3—调整齿轮销垫片;4—调整齿轮销;5—齿轮调整圈;6—反冲盘;7—销轴;8—阀瓣;9—波纹管;10—连接盘;11—中法兰垫片;12—螺栓;13—弹簧;14—轴;15—手柄;16—阀盖;17—弹簧托;18、22—锁紧螺母;19—调整螺套;20—销轴;21—指示牌;23—阀罩

安全阀是一种根据介质压力而自动启闭的阀门。当操作压力超过规定值时,能自动开启排放介质,以降低压力保证管路系统的安全;当压力恢复正常后,自动关闭阀门,而保证管路系统的正常工作压力,维持生产的正常运行。

安全阀主要设置在受内压的设备和管路上,例如压缩机、压缩机空气管路、蒸汽管路和其他受压力气体管路等。为了安全起见,一般在重要的地方都装置两个安全阀,安全阀在安装前要在指定的安全阀调试中心进行调试和铅封,并且给出权威的调试报告,作为交工资料进行存档,否则不准安装。

八、疏水阀

疏水阀(也称阻气排水阀、疏水器)的作用是自动排泄蒸汽管道和设备中不断产生的凝结水、空气及其他不可凝气体,又同时阻止蒸汽的逸出。它是保证各种加热工艺设备正常工作所需温度和热量的一种节能产品。疏水器必须根据进出口的最大压差和最大排水量进行选用。目前常用的疏水阀有热动力型、热静力型和机械型三种。

(1)热动力型 利用蒸汽、凝结水通过启闭件(阀片或阀瓣)时的不同流速引起被启闭件隔开的压力室和进出口的压力差来启闭疏水阀。这类疏水阀处理凝结水的灵敏度较高,启闭件小,惯性也小,开关速度迅速。

(2)热静力型 利用蒸汽和凝结水的温度不同引起温度敏感元件动作,从而控制启闭件工作。其温度敏感元件受温度变化所需过程的影响,在开关启闭件时有滞后现象。对低于饱和温度一定温差的凝结水和空气可同时排放出去,可装在用气设备上部单纯作排空气阀使用。

(3)机械型 依靠浮子(球状或桶状)随凝结水液位升降带动阀杆动作实现阻汽排水作用。小口径阀的灵敏度较大口径的高,浮球式疏水阀的灵敏度高于浮桶式疏水阀。