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图说什么是阀门?分类?六种阀门的介绍+优缺点分析

来源:图说智能化   2018-04-03 阅读:875
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什么是阀门

        阀门的初学者总是误认为水龙头是阀门。实则非也,水龙头严格意义上属于卫浴系列的。阀门则分为闸阀,截止阀蝶阀,高压阀,低压阀,衬氟阀,安全阀,泄压阀,防腐阀,过滤器,止回阀,减压阀,过流阀,陶瓷阀,中压阀,高温阀,低温阀等等。

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        阀门是用来控制管道中流体的流向、压力及流量的基础元件。阀门是管路流体输送系统中的控制部件,它是用来改变通路断面和介质流动方向,具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格繁多,阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达 10m 的工业管路用阀。

 
阀门的分类有哪些?

▍按动力分
1自动阀门
依靠介质自身的力量进行动作的阀门。如止回阀、减压阀、疏水阀、安全阀等。
2驱动阀门
依靠人力、电力、液力、气力等外力进行操纵的阀门。如截止阀、节流阀、闸阀、碟阀、球阀、旋塞阀等。

▍按结构特性分
1截门形:关闭件沿着阀座中心线移动。
2闸门形:关闭件沿着垂直于阀座的中心线移动。
3旋塞形:关闭件是柱塞或球,围绕本身的中心线旋转。
4旋启形:关闭件围绕阀座外的一个轴旋转。
5碟形:关闭件是圆盘,围绕阀座内的轴旋转。
6滑阀形:关闭件在垂直于通道的方向上滑动。

 ▍按用途分
1开断用:用来切断或接通管路介质。如截至阀、闸阀、球阀、旋塞阀等。
2调节用:用来调节介质的压力或流量。如减压阀、调节阀。
3分配用:用来改变介质的流向,起分配作用。如三通旋塞、三通截止阀等。
4止回用:用来防止介质倒流。如止回阀。
5安全用:在介质压力超过规定数值时,排放多余介质,以保证设备安全。如安全阀、事故阀。
6阻气排水用:留存气体,排除凝结水。如疏水阀。

 ▍按操纵方法分
1手动阀门:借助手轮、手柄、杠杆、链轮、齿轮、蜗轮等,由人力来操纵的阀门。
2电动阀门:借助电力来操纵的阀门。
3气动阀门:借助压缩空气来操纵的阀门。
4液动阀门:借助水、油等液体,传递外力来操纵的阀门。

▍ 按压力分
1真空阀:绝对压力小于1公斤/厘米2的阀门。
2低压阀:公称压力小于16公斤/厘米2的阀门。
3中压阀:公称压力25-64公斤/厘米2的阀门。
4高压阀:公称压力100-800公斤/厘米2的阀门。
5超高压:公称压力达到或大于1000公斤/厘米2的阀门。

▍ 按介质温度分
1普通阀门:适用于介质工作温度-40至450℃的阀门。
2高温阀门:适用于介质工作温度450至600℃的阀门。
3耐热阀门:适用于介质工作温度600℃以上的阀门。
4低温阀门:适用于介质工作温度-40至-70℃的阀门。
5深冷阀门:适用于介质工作温度-70至-196℃的阀门。
6超低温阀门:适用于介质工作温度-196℃以下的阀门。

 ▍按公称通径分
1小口径阀门:公称通径小于40毫米的阀门。
2中口径阀门:公称通径50至300毫米的阀门。
3大口径阀门:公称通径350至1200毫米的阀门。
4特大口径阀门:公称通径大于1400毫米的阀门。
  以上分类不是绝对的,还可以从其他角度进行分类,但掌握了这些基本分类,对我们了解品类繁多的阀门有很大好处。
 
 
六种阀门的介绍+优缺点分析
 
1,闸阀
闸阀是指关闭件(闸板)沿通道轴线的垂直方向移动的阀门,在管路上主要作为切断介质用,即全开或全关使用。一般,闸阀不可作为调节流量使用。它可以适用低温压也可以适用于高温高压,并可根据阀门的不同材质。但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中
优点:
①流体阻力小;
②启、闭所需力矩较小;
③可以使用在介质向两方向流动的环网管路上,也就是说介质的流向不受限制;
④全开时,密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小;
⑤形体结构比较简单,制造工艺性较好;
⑥结构长度比较短。
缺点:
①外形尺寸和开启高度较大,所需安装的空间亦较大;
②在启闭过程中,密封面人相对摩擦,摩损较大,甚至要在高温时容易引起擦伤现象;
③一般闸阀都有两个密封面,给给加工、研磨和维修增加了一些困难;
④启闭时间长。
 
 
2,蝶阀
蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。
优点:
①结构简单,体积小,重量轻,耗材省,别用于大口径阀门中;
②启闭迅速,流阻小;
③可用于带悬浮固体颗粒的介质,依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节,广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。
缺点:
①流量调节范围不大,当开启达30%时,流量就将进95%以上;
②由于蝶阀的结构和密封材料的限制,不宜用于高温、高压的管路系统中。一般工作温度在300℃以下,PN40以下;
③密封性能相对于球阀、截止阀较差,故用于密封要求不是很高的地方。
 
 
3,球阀
球阀是由旋塞阀演变而来,它的启闭件是一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。
优点:
①具有最低的流阻(实际为0);
②因在工作时不会卡住(在无润滑剂时),故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中;
③在较大的压力和温度范围内,能实现完全密封;
④可实现快速启闭,某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s,以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀门时,操作无冲击;
⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位;
⑥工作介质在双面上密封可靠;
⑦在全开和全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀;
⑧结构紧凑、重量轻,可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构;
⑨阀体对称,尤其是焊接阀体结构,能很好地承受来自管道的应力;
⑩关闭件能承受关闭时的高压差。⑾全焊接阀体的球阀,可以直埋于地下,使阀门内件不受浸蚀,最高使用寿命可达30年,是石油、天然气管线最理想的阀门。
缺点:
①因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯,它对几乎所有的化学物质都有是惰性的,且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。但聚四氟乙烯的物理特性,包括较高的膨胀系数,对冷流的敏感性和不良的热传导性,要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。所以,当密封材料变硬时,密封的可靠性就受到破坏。而且,聚四氟乙烯的耐温等级较低,只能在小于180℃情况下使用。超过此温度,密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下,一般只会在120℃不使用。
②它的调节性能相对于截止阀要差一些,尤其是气动阀(或电动阀)。
 
 
4,截止阀
是指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式,阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且具有非常可靠的切断功能,又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。因此,这种类型的阀门非常迁合作为切断或调节以及节流用。
优点:
①在开启和关闭过程中,由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小,因而耐磨。
②开启高度一般仅为阀座通道的1/4,因此比闸阀小得多;
③通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面,因而制造工艺性比较好,便于维修;
④由于其填料一般为石棉与石墨的混合物,故耐温等级较高。一般蒸汽阀门都用截止阀。
缺点:
①由于介质通过阀门的流动方向发生了变化,因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门;
②由于行程较长,开启速度较球阀慢。
 
 
5,旋塞阀
是指关闭件成柱塞形的旋转阀,通过90°的旋转使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开,实现开启或关闭的一种阀门。阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形。其原理与球阀基本相似,球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的,其主要用于油田开采,同时也用于石油化工。
 
 
6,安全阀
是指在受压容器、设备或管路上,作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止设备、容器或管路和压力继续升高;当压力降低到规定值时,阀门应自动及时关闭,从而保护设备、容器或管路的安全运行。

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