阀门原理及使用方法

阀门是化工管路上控制介质流动的一种重要附件，本讲义重于阀门实践应用，详细原理及结构剖视图参照有关资料书籍，阀门由阀体、启闭机构、阀盖三大部分组成，本次着重介绍本公司常用阀门的结构特点及其正确使用注意事项。一、阀门的作用1、启闭作用——切断或沟通管内流体的流动；2、调节作用——调节管内流量、流速；3、节流作用——使流体通过阀门后产生很大的压力降；4、其他作用——a.自动启闭b.维持一定压力c.阻汽排水。二、阀门的种类1、按用途分：截断阀类、调节阀类、分流阀类、止回阀类、安全阀类；*z1i9N:r'W%}!j.~2、按作用力分：他动作用阀门、自动作用阀门。三、阀门的主要参数PN公称压力（允许流体通过的最大的压力）；DN公称直径；TN温度范围（允许流体的温度范围）。四、阀门使用前的检查检查项目包括：1、阀体内外表面有无砂眼、裂纹等缺陷；2、阀座与阀体接合是否牢固，阀芯与阀座是否吻合，密封面有无缺陷；3、阀杆与阀芯连接是否灵活可靠、阀杆有无弯曲，螺纹有无损坏、腐蚀；4、填料、垫圈是否老化损坏；5、阀门开启是否灵活等。五、阀门使用过程中常出现的问题1、与管道连接处的法兰、螺纹泄漏；2、填料涵泄漏、腰垫泄漏及阀杆开不动；3、阀芯与阀座间关不严形成内泄漏。六、化工常用阀门的特点及其使用注意事项（一）旋塞阀（考克）特点：TN小于150度PN小于1.6Mpa其结构简单、启闭迅速、操作方便、流体阻力小等优点使用注意事项：1、阀杆外端为正方形，对角线标注的直线垂直与阀体方向为关闭状态，与阀体方向一致为开启状态；2、正常开关阀门用考克专用扳手，避免与阀杆打滑造成安全事故；尽量不用活动扳手从而造成打滑；3、开起阀门按前面检查项目检查，检查完后慢慢开启阀门，开启时尽量不要站在密封面方向，遇到酸碱流体时须佩戴防酸面具；4、如管道有视镜的看到视镜内有流体通过方可检查无误后离开。（二）球阀:球阀与旋塞阀是同一类型阀门，只是其启闭件为带一通孔的球体，球体饶阀杆中心线旋转达到启闭目的。带夹套保温球阀不锈钢球阀不锈钢球阀快开球阀特点：阀门结构简单，工作可靠，用于双向流动介质的管路，流体阻力小，密封性好；缺点：介质易从阀杆部位泄漏。使用注意事项：同旋塞阀同样；带手柄阀门，手柄垂直于介质流动方向为关闭状态，与方向一致的为开启状态；如遇到带夹套保温的球阀时应该注意以下事项：.应该将夹套保温蒸汽开启将阀内易结晶的介质融化后方能开闭阀门，切勿介质未完全融化就强行开闭阀门；当遇到阀门不能开启时，不能利用加长力臂的方法，强行开启阀门，因为这样会造成因阀杆受阻力较大与阀芯脱落，造成阀门损坏或造成扳手的损坏，从而造成不安全因素。（三）蝶阀蝶阀是利用一可饶轴旋转的圆盘来控制管路的启闭，转角大小反映了阀门的开启程度。根据传动方式不同蝶阀分手动、气动和电动等三种，常用的为手动，旋转手柄通过齿轮传动带动阀杆从而起闭阀门。特点：蝶阀具有结构简单、开闭较迅速，流体阻力小、维修方便等优点，但不能用于高温高压场合，PN小于1.6Mpa,t小于120度的大口径水、蒸汽、空气、油品等管路。使用注意事项：1、阀芯只能旋转90度，一般阀体上会表明CLOSE和OPEN箭头方向，手轮顺时针转动为关闭、反之为开启；2、如有时开闭有一定阻力，可以用专用F扳手开阀门，但不能强行开闭，否则会将阀杆齿轮搅坏；3、禁止将手轮卸下用活动扳手扳动阀杆；（下面阀同样如此）4、开闭时逐步开闭，观察有无异常情况，防止有泄漏。（四）截止阀截止阀是化工生产中使用最广的一种截断类阀门，它与前述三种截断阀门相比不是利用其闭件的旋转打开、关闭阀门，而是利用阀杆升降带动与之相连的圆形阀盘（阀头），改变阀盘与阀座间距离达到控制阀门的起闭。+]/U!流线式截止阀美标式截止阀特点：截止阀上部有手轮、阀杆，中部有螺纹和填料涵密封段，小型阀门阀阀门的选用按介质通断性质选用阀门闸阀闸阀是作为截止介质使用，在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最小。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。不适用于作为调节或节流使用。对于高速流动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。从结构形式上，主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形式，常常把闸阀分成几种不同的类型，如：楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。截止阀截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短，并具有非常可靠的切断动作，使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。截止阀的阀瓣一旦处于开启状况，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的接触，并具有非常可靠的切断动作，合得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。常用的截止阀有以下几种：1）角式截止阀；在角式截止阀中，流体只需改变一次方向，以致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。2）直流式截止阀；在直流式或Y形截止阀中，阀体的流道与主流道成一斜线，这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小，因而通过阀门的压力损失也相应的小了。3）柱塞式截止阀：这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在该阀门中，阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。阀瓣磨光成柱塞与阀杆相连接，密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。两个弹性密封圈用一个套环隔开，并通过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换，可以采用各种各样的材料制成，该阀门主要用于“开”或者“关”，但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环，也可以用于调节流量。蝶阀蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭，操作简单，同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封。金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺陷。如果要求蝶阀作为流量控制使用，主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用，而且还应用于热电站的冷却水系统。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。球阀球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转90度提动作，不同的是旋塞体是球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球面和通道口的比例应该是这样的，即当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀最适宜直接做开闭使用，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。球阀的主要特点是本身结构紧凑，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。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。按防止介质倒流选用阀门这种类型的阀门的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。其中止回阀就属于这种类型的阀门，它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。旋启式止回阀有一介铰链机构，还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的阀座表面上。为了确保阀瓣每次都能到达阀座面的合适位置，阀瓣设计在铰链机构，以便阀瓣具有足够有旋启空间，并使阀瓣真正的、全面的与阀座接触。阀瓣可以全部用金属制成，也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者采用合成覆盖面，这取决于使用性能的要求。旋启式止回阀在完全打开的状况下，流体压力几乎不受阻碍，因此通过阀门的压力降相对较小。升降式止回阀的阀瓣座落位于阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣可以自由地升降之外，其余部分如同截止阀一样，流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起，介质回流导致阀瓣回落到阀座上，并切断流动。根据使用条件，阀瓣可以是全金属结构，也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。像截止阀一样，流体通过升降式止回阀的通道也是狭窄的，因此通过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些，而且旋启式止回阀的流量受到的限制很少。按调节介质参数选用阀门在生产过程中，为了使介质的压力、流量等参数符合工艺流程的要求，需要安装调节机构对上述参数进行调节。调节机构的主要工作原理，是靠改变阀门阀瓣与阀瓣与阀座间的流通面积，达到调节上述参数的目的。属于这类阀门的统称为控制阀，其中分为依靠介质本身动力驱动的称为自驱式控制阀如减压阀、稳压阀等，凡领先上来动力驱动的（如电力、压缩空气和液动力）称为他驱式控制阀，如电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。阀门的基本常识阀门是管路流体输送系统中控制部件，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。被过滤广告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。阀门可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体的流动，阀门的工作压力可从1.3х10MPa到1000MPa的超高压，工作温度从-269℃的超低温到1430℃的高温。阀门的控制可采用多种传动方式，如手动、电动、液动、气动、蜗轮、电磁动、电磁--液动、电--液动、气--液动、正齿轮、伞齿轮驱动等；可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下，按预定的要求动作，或者不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭，阀门依靠驱动或自动机构使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。I阀门的用途阀门是一种管路附件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，控制输送介质运动的一种装置，具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。具体讲，阀门有以下几种用途：1.1截断阀类：接通或截断管路中各段中的介质。如闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、隔膜阀、蝶阀等。1.2调节阀类：调节管路中介质的流量和压力。如节流阀、调节阀、减压阀、安全阀等。1.3分流阀类：改变管路中介质的流动方向，用于分配、分离或混合介质。如分配阀、三通旋塞阀、三通或四通球阀、疏水阀等。II阀门的分类阀门的种类繁多，随着各类成套设备工艺流程和性能的不断改进，阀门种类还在不断增加，但总的来说可分为两大类：2.1自动阀门依靠介质(液体、气体、蒸汽等)本身的能力而自行动作的阀门。如安全阀、止回阀、减压阀、疏水阀、水力控制阀、紧急切断阀、排气阀等。2.2驱动阀门借助手动、电动、液动和气动来操纵的阀门。如闸阀、截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、平衡阀、柱塞阀、旋塞阀等。阀门依靠自动或驱动机构使启闭件升降、滑移、旋摆或回转达运动，从而改变其流道面积的大小，以实现其控制功能。此外，阀门还有以下几种分类方法。2.3按结构特征分根据闭启件相对于阀座的移动方向可分为：2.3.1截门形：闭启件沿着阀座的中心线移动。2.3.2闸门形：闭启件沿着垂直于阀座中心线的方向移动。2.3.3旋塞和球形：启闭