閥門的類型和用途
一、閘閥
閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿帶動閥座密封面作升降運(yùn)動的閥門,可接通或截斷流體的通道。當(dāng)閥門部分開啟時,在閘板背面產(chǎn)生渦流,易引起閘板的侵蝕和震動,也易損壞閥座密封面,修理困難。閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉,而且保持閘板全開或全閉的工況。
不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。
閘閥在管路中主要作切斷用,一般口徑DN≥50mm的切斷裝置多選用它,有時口徑很小的切斷裝置也選用閘閥。
閘閥有以下優(yōu)點(diǎn):
①流體阻力小。
②開閉所需外力較小。
③介質(zhì)的流向不受限制。
④全開時,密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。
⑤體形比較簡單,鑄造工藝性較好。
閘閥也有不足之處:
①外形尺寸和開啟高度都較大。安裝所需空間較大。
②開閉過程中,密封面間有相對摩擦,容易引起擦傷現(xiàn)象。
③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。
二、截止閥、節(jié)流閥
截止閥和節(jié)流閥都是向下閉合式閥門,啟閉件(閥瓣)由閥桿帶動,沿閥座軸線作升降運(yùn)動來啟閉閥門。
截止閥與節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)基本相同,只是閥瓣的形狀不同:截止閥的閥瓣為盤形,節(jié)流閥的閥瓣多為圓錐流線型,特別適用于節(jié)流,可以改變通道的截面積,用以調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量與壓力。
截止閥在管路中主要作切斷用。
節(jié)流閥在管路中主要作節(jié)流使用。
截止閥有以下優(yōu)點(diǎn):
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DN≤200mm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
三、球閥
球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的啟閉動作,不同的是閥芯旋轉(zhuǎn)體不是塞子而是球體。當(dāng)球旋轉(zhuǎn)90度時,在進(jìn)、出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)球面,從而截斷流動。
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。它具有以下優(yōu)點(diǎn):
1. 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕,維修方便。
2. 流體阻力小,緊密可靠,密封性能好。
3. 操作方便,開閉迅速,從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°便于遠(yuǎn)距離的控制。
4. 在全開或全閉時,球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,不易引起閥門密封面的侵蝕。
5. 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。
6. 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。
球閥按結(jié)構(gòu)形式可分:
1. 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。
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。
2. 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。
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(qiáng)了密封性,又減少了操作扭矩,更適用高壓大口徑的球閥。
3. 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(dá)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)。
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(dá)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。
(四)、蝶閥 1.蝶閥是由閥體、圓盤、閥桿、和手柄組成。它是采用圓盤式啟閉件,圓盤式閥瓣固定于閥桿上,閥桿轉(zhuǎn)動900即可完成啟閉作用。同時在閥瓣開啟角度為200~750時,流量與開啟角度成線性關(guān)系,有節(jié)流的特性。
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。
3.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、斜板式、偏置板式、杠桿式
4.蝶閥的特點(diǎn):(1)結(jié)構(gòu)簡單,外形尺寸小,結(jié)構(gòu)長度短,體積小,重量輕,適用于大口徑的閥門。(2)全開時閥座通道有效流通面積較大,流體阻力較小。(3)啟閉方便迅速,調(diào)節(jié)性能好 。(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)密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。
目前國產(chǎn)蝶閥參數(shù)如下:
公稱壓力:PN0.25——4.0MPa
公稱統(tǒng)徑:DN100——3000mm
工作溫度:≤425℃
蝶閥廣泛用于2.0MPa以下的壓力和溫度不高于200℃的各種介質(zhì)。
(五)、 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:
1.升降式止回閥: 閥瓣沿著閥體垂直中心線滑動的止回閥,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。
2.旋啟式止回閥,閥瓣圍繞閥座外的銷軸旋轉(zhuǎn),應(yīng)用較為普遍。 3.碟式止回閥閥瓣圍繞閥座內(nèi)的銷軸旋轉(zhuǎn)。其結(jié)構(gòu)簡單,只能安裝在水平管道上,密封性較差。
4.管道式止回閥,閥瓣沿著閥體中心線滑動的閥門,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。
(六)減壓閥 減壓閥是靠膜片、彈簧、活塞等敏感元件改變閥瓣與閥座間的間隙,把進(jìn)口壓力減至需要的出口壓力,并依靠介質(zhì)本身的能量,使出口壓力自動保持恒定。
(1)按作用方式分: (a)直接作用式:利用出口壓力變化,直接控制閥瓣運(yùn)動; (b)先導(dǎo)式:由主閥和導(dǎo)閥組成,出口壓力的變化通過導(dǎo)閥放大控制主閥動作。
(2)按結(jié)構(gòu)形式分:
(a)薄膜式 (b)彈簧薄膜式 (c)活塞式 (d)波紋管式 (e)杠桿式
(八)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(jìn)口處壓力稱為開啟壓力。
2、排放壓力;閥瓣開啟后,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(jìn)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(jìn)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。
安全閥的選用要求:
(1)靈敏度高;?。ǎ玻┚哂幸?guī)定的排放壓力;?。ǎ常┰谑褂眠^程中保證強(qiáng)度、密封及安全可靠;?。ǎ矗﹦幼餍阅艿脑试S偏差和極限值。
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