《阀门专题讲座》PPT课件

1阀门概述及分类2阀门的型号编制方法3典型阀门介绍4阀门的维护与操作5阀门常见故障及预防 阀门是流体管路的控制装置 其基本功能是接通或切断管路介质的流通 改变介质的流通 改变介质的流动方向 调节介质的压力和流量 保护管路的设备的正常运行 阀门的种类很多 且有多种分类方法 一 按用途和作用分类1 开断用 用来接通或切断管路介质 如截止阀 闸阀 球阀 蝶阀等 2 止回用 用来防止介质倒流 如止回阀 3 调节用 用来调节介质的压力和流量 如调节阀 减压阀 4 分配用 用来改变介质流向 分配介质 如三通旋塞 分配阀 滑阀等 5 安全阀 在介质压力超过规定值时 用来排放多余的介质 保证管路系统及设备安全 如安全阀 事故阀 6 他特殊用途 如疏水阀 放空阀 排污阀等 二 按主要参数分类1 按压力分类 1 真空阀工作压力低于标准大气压的阀门 2 低压阀公称压力PN450 的阀门 2 中温阀120 t 450 的阀门 3 常温阀 40 t 120 的阀门 4 低温阀 100 t 40 的阀门 5 超低温阀t 100 的阀门 三 按结构特征 根据关闭件相对于阀座移动的方向可分 1 截门形 关闭件沿着阀座中心移动 如图1 1所示 2 闸门形 关闭件沿着垂直阀座中心移动 如图1 2所示 3 旋塞和球形 关闭件是柱塞或球 围绕本身的中心线旋转 如图1 3所示 图1 1图1 2图1 3 三 按结构特征 根据关闭件相对于阀座移动的方向可分 4 旋启形 关闭件围绕阀座外的轴旋转 如图1 4所示 5 碟形 关闭件的圆盘 围绕阀座内的轴旋转 如图1 5所示 6 滑阀形 关闭件在垂直于通道的方向滑动 如图1 6所示 图1 4图1 5图1 6 四 按驱动方式 根据不同的驱动方式可分 1 手动 借助手轮 手柄 杠杆或链轮等 有人力驱动 传动较大力矩时 装有蜗轮 齿轮等减速装置 2 电动 借助电机或其他电气装置来驱动 3 液动 借助 水 油 来驱动 4 气动 借助压缩空气来驱动 五 通用分类法这种分类方法既按原理 作用又按结构划分 是目前国内 国际最常用的分类方法 一般分为 闸阀 截止阀 旋塞阀 球阀 蝶阀 隔膜阀 止回阀 节流阀 安全阀 减压阀 疏水阀 调节阀 2 1JB308 197575阀门型号编制方法阀门的型号是用来表示阀类 驱动及连接形式 密封圈材料和公称压力等要素的 阀门型号的组成由七个单元顺序组成 见下表 2 2 国内个别阀门生产厂家为了弥补JB308 1975不能把各种阀门结构都表达全的缺点 又可以保护本厂的利益 而不采用JB308 1975的阀门型号编制方法 而是自己另外采用一种方法编制阀门型号 如 苏州阀门厂产品代码采用6位表示 150J162S表示DN150mm 316L阀体 司太利合金密封件 承插焊连接的截止阀 2 3 另外国外阀门生产厂家也有各自不同的阀门型号编制标准 通用阀门标志 1公称通径 DN 2公称压力 PN 3受压部件材料代号4制造厂名称或商标5介质流向的箭头6密封环 垫 代号 5 6项只有当某类阀门标准中有此规定时才是必须使用的标志 它们应分别标记在阀体及法兰上 7极限温度 8螺纹代号 9极限压力 10生产厂编号 11标准号 12熔炉炉号 13内件材料代号 14工位号 15衬里材料代号 16质量和试验标记 17检验人员印记 18制造年 月 19流动特性 7 19项是按需要选择使用的标志 当需要时 可标记在阀体或标牌上 3 1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 3 1 1闸阀的分类1 按闸板的构造可分平行式闸阀 密封面与垂直中心线平行 即两个密封面互相平行的闸阀 如图3 1所示 楔式闸阀 密封面与垂直中心线成某种角度 即两个密封面成楔形的闸阀如图3 2所示 图3 1 图3 2 2 按阀杆的构造闸阀又可分为明杆闸阀 阀杆螺母在阀盖或支架上 开闭闸板时 用旋转阀杆螺母来实现阀杆的升降 如图3 3所示 暗杆闸阀 阀杆螺母在阀体内 与介质直接接触 如图3 4所示 图3 3 图3 4 3 1 2闸阀的通径收缩如果一个阀体内的通道直径不一样 往往都是阀座处的通径小于法兰连接处的通径 称为通径收缩 如图2 4所示 通径收缩能使零件尺寸缩小 开 闭所需力相应减小 同时可扩大零部件的应用范围 但通径收缩后 流体阻力损失增大 3 1 3闸阀的优点 1 流体阻力小因为闸阀阀体内部介质通道是直通的 介质流经闸阀时不改变其流动方向 所以流体阻力小 2 启闭力矩小 开闭较省力因为闸阀启闭时闸板运动方向与介质流动方向相垂直 与截止阀相比 闸阀的启闭较省力 3 介质流动方向不受限制 不扰流 不降低压力介质可从闸阀两侧任意方向流过 均能达到使用的目的 更适用于介质的流动方向可能改变的管路中 4 结构长度较短因为闸阀的闸板是垂直置于阀体内的 而截止阀阀瓣是水平置于阀体内的 因而结构长度比截止阀短 5 密封性能好全开时密封面受冲蚀较小 6 体形比较简单 铸造工艺性较好 适用范围广 3 1 4闸阀的缺点 1 密封面易损伤启闭时闸板与阀座相接触的两密封而之间有相对摩擦 易损伤 影响密封件能与使用寿命 维修比较困难 2 启闭时间长 高度大由于闸阀启闭时须全开或全关 闸板行程大 开启用要一定的空间 外形尺寸高 安装所需空间较大 3 结构复杂闸阀一般都有两个密封面 给加工 研磨和维修增加一些 困难零件较多 制造与维修较困难 成本比截止阀高 3 2截止阀截止阀是用于截断介质流动的 截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直 通过带动阀芯的上下升降进行开断 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 并具有非常可靠的切断动作 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 3 2 1截止阀的分类 3 2 1 1截止阀的种类很多 根据阀杆上螺纹的位置可分 上螺纹阀杆截止阀 截止阀阀杆的螺纹在阀体的外面 其优点是阀杆不受介质侵蚀 便于润滑 此种结构采用比较普遍 如图3 5所示 下螺纹阀杆截止阀 截止阀阀杆的螺纹在阀体内 这种结构阀杆螺纹与介质直接接触 易受侵蚀 并无法润滑 此种结构用于小口径和温度不高的地方 如图3 6所示 图3 5 图3 6 3 2 1截止阀的分类 3 2 1 2截止阀的种类很多 根据截止阀的通道方向 分为 1 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 2 直通式截止阀 介质的进出口通道在同一方向上 呈180 这种形式的截止阀 使流动状态的破坏相对较小 因此通过阀门的压力损失也相应减少 如图3 8 3 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 图3 8 图3 9 3 1 3截止阀的优缺点1 结构简单 制造和维修比较方便 2 工作行程小 启闭时间短 3 密封性好 密封面间磨擦力小 寿命较长 4 截止阀阀体的结构形式有直通式 直流式和直角式 直通式是最常见的结构 但其流体的阻力最大 直流式流体阻力较小 多用于含固体颗粒或粘度大的流体 直角式阀体多采用锻造 适用于较小通经 较高压力的的截止阀 3 1 4截止阀的缺点1 流体阻力大 开启和关闭时所需力较大 2 不适用于带颗粒 粘度较大 易结焦的介质 3 调节性能较差 3 3蝶阀蝶阀 英文 butterflyvalve 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 3 2 1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 2 密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成 3 密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成 4 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 1 3蝶阀的优缺点优点 1 启闭方便迅速 省力 流体阻力小 可以经常操作 2 结构简单 体积小 重量轻 3 可以运送泥浆 在管道口积存液体最少 4 低压下 可以实现良好的密封 5 调节性能好 缺点 1 使用压力和工作温度范围小 2 密封性较差 3 4旋塞阀旋塞阀是关闭件或柱塞形的旋转阀 通过旋转90度使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相同或分开 实现开启或关闭的一种阀门 旋塞阀的阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形 在圆柱形阀塞中 通道一般成矩形 而在锥形阀塞中 通道成梯形 这些形状使旋塞阀的结构变得轻巧 但同时也产生了一定的损失 旋塞阀最适于作为切断和接通介质以及分流适用 但是依据适用的性质和密封面的耐冲蚀性 有时也可用于节流 F4衬套 三通旋塞阀 3 4 1旋塞阀的分类 旋塞阀按结构形式可分为紧定式旋塞阀 自封式旋塞阀 旋塞阀和注油式旋塞阀四种 按通道形式分 可分为直通式旋塞阀 三通式旋塞阀和四通式旋塞阀三种 3 4 2旋塞阀的优缺点优点 1 旋塞阀用于经常操作 启闭迅速 轻便 2 旋塞阀流体阻力小 3 旋塞阀结构简单 相对体积小 重量轻 便于维修 4 密封性能好5 不受安装方向的限制 介质的流向可任意 6 无振动 噪声小 缺点 制造精度要求高 密封面易磨损 不适用于高温 高压物料的输送 3 5止回阀止回阀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 包括旋启式止回阀和升降式止回阀 止回阀根据其结构可分为 一 升降式止回阀 阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀 如图2 7所示 二 旋启式止回阀 阀瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀 如图2 8所示 三 碟式止回阀 阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀 如图2 9所示 四 管道式止回阀 阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门 如图2 10所示 图3 7 图3 8 图3 9 图3 10 旋启式 泵出口单向阀 升降式 冲洗水 3 6疏水阀蒸汽疏水阀 的基本作用是将蒸汽系统中的凝结水 空气和二氧化碳气体尽快排出 同时最大限度地自动防止蒸汽的泄露 疏水阀的品种很多 各有不同的性能 选用疏水阀时 首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的最佳运行 然后才考虑其他客观条件 这样选择你所需要的疏水阀才是正确和有效的 圆盘式热动力疏水阀 热静力金属片疏水阀 3 6 1疏水阀的分类 根据疏水阀工作原理的不同 蒸汽疏水阀可化为以下三种类型 机械型 依靠蒸汽疏水阀内凝结水液位高度的变化而动作 包括 浮球式 浮子为封闭的空心球体敞口向上浮子式 浮子为开口向上的桶型敞口向下浮子式 浮子为开口向下的桶型热静力型 依靠液体温度的变化而动作 包括 双金属片 敏感原件为双金属片蒸汽压力式 敏感原件为波纹管或墨盒 内部充入挥发性液体热动力型 依靠液体的热动力学性质的变化而动作 圆盘式 由于在相同的压力下 液体与气体的流速不同 所产生的不同的动 静压力 驱使圆盘阀片动作脉冲式 由于不同温度的凝结水通过两极串连节流孔板式 坐在两极节流孔板之间形的不同压力 驱使阀瓣动作 3 6 2疏水阀的功能使用和利用蒸汽的设备上只需要蒸汽 在这种设备内肯定要产生凝结水 凝结水则成为有害的流体 同时还混入了空气和其他不可凝气体 成为引起设备产生故障和降低性能的原因 在这种情况下 疏水阀最重要的功能有以下三个方面 1 能迅速排除产生的凝结水 2 防止蒸汽泄漏 3 排除空气及其他不可凝气体 3 6 3疏水阀的防冻保护选型 安装合适的疏水阀只要有蒸汽通过 就不会出现冰冻问题 但是如果蒸汽断了 蒸汽凝结水就会在热交换器或伴管里形成真空 这就会在发生冰冻之前阻止凝结水从系统中自由排放出去 所以 要在被排放设备和疏水阀之间安装一个真空破坏器 如果从疏水阀到回水管不是使用重力排放 疏水阀和排放管线就应该用人工排放或者使用带防冻措施的排放管自动排放 还有 当多个疏水阀一起安装在疏水阀站的时候 给疏水阀保温可以防止冰冻 防冻措施有 1 疏水阀不要选的尺寸过大 2 保持疏水阀排放管线尽可能短 3 向下倾斜疏水阀排放管线 以加快重力排放的速度 4 疏水阀排放管线和凝结水回水管线加保温 5 当凝结水回水管线暴露在大气条件下时 应考虑加伴热管 6 如果回水管升高 垂直排放管要与回水集管上部的排放管相邻 并把排放管和疏水阀排放管一起保温 4 1阀门的维护 对阀门的维护 可分两种情况 一种是保管维护 另一种是使用维护 一 保管维护保管维护的目的 是不让阀门在保管中损坏 或降低质量 而实际上 保管不当是阀门损坏的重要原因之一 阀门保管 应该井井有条 小阀门放在货架上 大阀门可在库房地面上整齐排列 不能乱堆乱垛 不要让法兰连接面接触地面 这不仅为了美观 主要是保护阀门不致碰坏 由于保管和搬运不当 手轮打碎 阀杆碰歪 手轮与阀杆的固定螺母松脱丢失等等 这些不必要的损失 应该避免 对短期内暂不使用的阀门 应取出石棉填料 以免产生电化学腐蚀 损坏阀杆 对刚进库的阀门 要进行检查 如在运输过程中进了雨水或污物 要擦试干净 再予存放 阀门进出口要用蜡纸或塑料片封住 以防进去脏东西 对能在大气中生锈的阀门加工面要涂防锈油 加以保护 放置室外的阀门 必须盖上油毡或苫布之类防雨 防尘物品 存放阀门的仓库要保持清洁干燥 二 使用维护使用维护的目的 在于延长阀门寿命和保证启闭可靠 阀杆螺纹 经常与阀杆螺母摩擦 要涂一点黄干油 二硫化钼或石墨粉 起润滑作用 不经常启闭的阀门 也要定期转动手轮 对阀杆螺纹添加润滑剂 以防咬住 室外阀门 要对阀杆加保护套 以防雨 雪 尘土锈污 如阀门系机械待动 要按时对变速箱添加润滑油 要经常保持阀门的清洁 要经常检查并保持阀门另部件完整性 如手轮的固定螺母脱落 要配齐 不能凑合使用 否则会磨园阀杆上部的四方 逐渐失去配合可靠性 乃至不能开动 不要依靠阀门支持其它重物 不要在阀门上站立 阀杆 特别是螺纹部分 要经常擦拭 对已经被尘土弄脏的润滑剂要换成新的 因为尘土中含有硬杂物 容易磨损螺纹和阀杆表面 影响使用寿命 4 2阀门的基本操作 一 手动阀门的开闭手动阀门是使用最广的阀门 它的手轮或手柄 是按照普通的人力来设计的 考虑了密封面的强度和必要的关闭力 因此不能用长杠杆或长板手来板动 有些人习惯于使用板手 应严格注意 不要用力过大过猛 否则容易损坏密封面 或板断手轮 手柄 启闭阀门 用力应该平稳 不可冲击 某些冲击启闭的高压阀门各部件已经考虑了这种冲击力与一般阀门不能等冈 对于蒸气阀门 开启前 应预先加热 并排除凝结水 开启时 应尽量徐缓 以免发生水击现象 当阀门全开后 应将手轮倒转少许 使螺纹之间严紧 以免松动损伤 对于明杆阀门 要记住全开和全闭时的阀杆位置 避免全开时撞击上死点 并便于检查全闭时是否正常 假如阀办脱落 或阀芯密封之间嵌入较大杂物 全闭时的阀杆位置就要变化 操作时 如发现操作过于费劲 应分析原因 若填料太紧 可适当放松 如阀杆扭曲变形 应通知人员修理 有的阀门 在关闭状态时 关闭件受热膨胀 造成开启困难 如必须在此时开启 可将阀盖螺纹拧松半圈至一圈 消除阀杆应力 然后板动手轮 二 阀门操作过程中的注意事项 1 200 以上的高温阀门 由于安装时处于常温 而正常使用后 温度升高 螺栓受热膨胀 间隙加大 所以必须再次拧紧 叫做 热紧 操作人员要注意这一工作 否则容易发生泄露 2 天气寒冷时 水阀长期闭停 应将阀后积水排除 汽阀停汽后 也要排除凝结水 阀底有如丝堵 可将它打开排水 3 非金属阀门 有的硬脆 有的强度较低 操作时 开闭力不能太大 尤其不能使猛劲 还要注意辟免物件磕碰 4 新阀门使用时 填料不要压得太紧 以不漏为度 以免阀杆受压太大 加快磨损 而又启闭费劲 经验分享 一 一般阀门1 填料函泄漏这是跑 冒 漏的主要方面 在工厂里经常见到 产生填料函泄漏的原因有下列几点 填料与工作介质的腐蚀性 温度 压力不相适应 装填方法不对 尤其是整根填料备用旋放入 最易产生泄漏 阀杆加工精度或表面光洁度不够 有椭圆度 有刻痕 阀杆已发生点蚀 或因露天缺乏保护而生锈 阀杆弯曲 填料使用太久已经老化 操作太猛 2 关闭件泄漏通常将填料函泄漏叫外漏 把关闭件泄漏叫做内漏 关闭件泄漏 在阀门里在 不易发现 关闭件泄漏 可分两类 一类是密封面泄漏 如图5 1 另一类是密封件根部泄漏 如图5 2 图5 1密封面泄漏示意图 图5 2密封圈根部泄漏示意图 引起泄漏的原因有 1 密封面研磨得不好 2 密封圈与阀座 阀办配合不严紧 3 阀办与阀杆连接不牢靠 4 阀杆弯扭 使上下关闭件不对中 5 关闭太快 密封面接触不好或早已损坏 6 材料选择不当 经受不住介质的腐蚀 7 将截止阀 闸阀作调节使用 密封面经受不住高速流动介质的冲击 8 某些介质 在阀门关闭后逐渐冷却 使密封面出现细缝 也会产生冲蚀现象 9 某些密封圈与阀座 阀办之间采用螺纹连接 容易产生氧浓差电池 腐蚀松脱 10 因焊渣 铁锈 尘土等杂质嵌入 或生产系统中有机械另件脱落堵住阀芯 使阀门不能关严 3 阀杆升降失灵的原因1 操作过猛使螺纹损伤 2 缺乏润滑剂或润滑剂失效 3 阀杆弯扭 4 表面光洁度不够 5 配合公差不准 咬得过紧 6 阀杆螺母倾斜 7 材料选择不当 例如阀杆与阀杆螺母为同一材质 容易咬住 8 露天阀门缺少保护 阀杆螺纹粘满尘砂 或者被雨露霜雪等锈蚀 其它故障 阀体开裂 一般是冰冻造成的 天冷时 阀门要有保温伴热措施 否则停产后应将阀门及连接管路中的水排净 如有阀底丝堵 可打开丝堵排水 手轮损坏 撞击或长杠杆猛力操作所致 只要操作人员或其他有关人员注意 便可避免 填料压盖断裂 压紧填料时用力不均匀 或压盖有缺陷 压紧填料 要对称地旋转螺丝 不可偏歪 制造时不仅要注意大件和关键件 也要注意压盖之类次要件 否则影响使用 阀杆与闸板连接失灵 闸阀采用阀杆长方头与闸板T形槽连接形式较多 T形槽内有时不加工 因此使阀杆长方头磨损较快 主要从制造方面来解决 但使用单位也可对T行槽进行补加工 让她有一定光洁度 双闸板阀门的闸板不能压紧密封面 双闸板的张力是靠顶楔产生的 有些闸阀 顶楔材质不佳 低牌号铸铁 使用不久便磨损或折断 顶楔是个小件 换下原来的铸铁件 二 止回阀常见故障有 阀瓣打碎 介质倒流 引起阀瓣打碎的原因是 止回阀前后介质压力处于接近平衡而又互相 拉锯 的状态 阀瓣经常与阀座拍打 某些脆性材料 如铸铁 黄铜等 做成的阀办就被打碎 预防的办法是 采用阀办为韧性材料的止回阀 介质倒流的原因有 密封面破坏 夹入杂质 以上关于常见故障及预防方法的叙述 只能起启发作用 实际使用中 还会遇到其它故障 要做到主动灵活地预防阀门故障的发生 最根本的的一条是熟悉它的结构 材质和动作原理 调节阀调节阀 controlvalve 又名控制阀 调节阀通常由电动执行机构或气动执行机构与阀体两部分共同组成在工业自动化过程控制领域中 通过接受调节控制单元输出的控制信号 借助动力