主要阀门的结构

主要阀门的结构课件第一页，共29页。（优选）主要阀门的结构课件第二页，共29页。简介：阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，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，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。（1）截止阀（2）闸阀（3）安全阀（4）球阀（5）疏水阀（6）止回阀（7）蝶阀种类：（8）隔膜阀（9）旋塞阀（10）底阀和角阀（11）截止止回阀（12）排污阀附1法兰附2垫片第三页，共29页。（1）截止阀截止阀属于强制密封式阀门，所以在阀门关闭时，必须向阀瓣施加压力，以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀门时，操作力所需要克服的阻力，是阀柱和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力，关阀门的力比开阀门的力大，所以阀杆的直径要大，否则会发生阀杆顶弯的故障。第四页，共29页。使用优点1、双重的密封设计(波纹管+填料)若波纹管失效，阀杆填料也会避免；2、外泄漏，并符合国际密封标准；3、没有流体损失，降低能源损失，提高工厂设备安全；4、使用寿命长，减少维修次数，降低经营成本；5、坚固耐用的波纹管密封设计，保证阀杆的零泄漏，提供无需维护的条件。6、在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。7、开启高度小。8、通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN≤200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。讨论：截止阀为什么安装时要有方向性？第五页，共29页。（2）闸阀闸阀（gatevalve）的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关,不能作调节和节流。闸阀关闭时密封面可以只依靠介质压力来密封,即依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封，这就是自密封。大部分闸阀是采用强制密封的,即阀门关闭时，要依靠外力强行将闸板压向阀座,以保证密封面的密封性。

开启阀门时当闸板提升高度等于阀门通径的1：1倍时，流体的通道完全畅通，但在运行时，此位置是无法监视的。实际使用时，是以阀杆的顶点作为标志，即开不动的位置，作为它的全开位置。为考虑温度变化出现锁死现象，通常在开到顶点位置上，再倒回1/2－1圈，作为全开阀门的位置。因此，阀门的全开位置，按闸板的位置（即行程〉来确定。第六页，共29页。二、闸阀的缺点1、外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。2、开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。3、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。一、闸阀的优点1、流体阻力小。2、开闭所需外力较小。3、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、体形比较简单，铸造工艺性较好。第七页，共29页。（3）安全阀

安全阀是一种安全保护用阀，它的启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高，超过规定值时自动开启，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。安全阀开启压力的调整①安全阀出厂前，应逐台调整其开启压力到用户要求的整定值。若用户提出弹簧工作压力级，则按一般应按压力级的下限值调整出厂。②使用者在将安全阀安装到被保护设备上之前或者在安装之前，必须在安装现场重新进行调整，以确保安全阀的整定压力值符合要求。③在铭牌注明的弹簧工作压力级范围内，通过旋转调整螺杆改变弹簧压缩量，即可对开启压力进行调节。④在旋转调整螺杆之前，应使阀进口压力降低到开启压力的90％以下，以防止旋转调整螺杆时阀瓣被带动旋转，以致损伤密封面。⑤为保证开启压力值准确，应使调整时的介质条件，如介质种类、温度等尽可能接近实际运行条件。介质种类改变，特别是当介质聚积态不同时（例如从液相变为气相），开启压力常有所变化。工作温度升高时，开启压力一般有所降低。故在常温下调整而用于高温时，常温下的整定压力值应略高于要求的开启压力值。高到什么程度与阀门结构和材质选用都有关系，应以制造厂的说明为根据。⑥常规安全阀用于固定附加背压的场合，当在检验后调整开启压力时（此时背压为大气压），其整定值应为要求的开启压力值减去附加背压值。第八页，共29页。安装-设置要点设置安全阀时应注意以下几点：（1）容器内有气、液两相物料时安全阀应装在气相部分。（2）安全阀用于泄放可燃液体时，安全阀的出口应与事故贮罐相连。当泄放的物料是高温可燃物时，其接收容器应有相应的防护设施。（3）一般安全阀可就地放空，放空口应高出操作人员1米（m）以上且不应朝向15米（m）以内的明火地点、散发火花地点及高温设备。室内设备、容器的安全阀放空口应引出房顶，并高出房顶2米（m）以上。（4）当安全阀入口有隔断阀时，隔断阀应处于常开状态，并要加以铅封，以免出错。第九页，共29页。（4）球阀工作原理：球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，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，如V型球阀。

主要特点:球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，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，在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。第十页，共29页。优点1．结构简单、体积小、重量轻。2．流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。3．紧密可靠。它有两个密封面，而且球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90o，便于远距离的控制。5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。8．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。加工精度高，造价昂贵，高温中不易使用，如管道内有杂质，容易被杂质堵塞，导致阀门无法打开。第十一页，共29页。（5）疏水阀蒸汽疏水阀：

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。疏水阀的工作原理：

蒸汽疏水阀安装在蒸汽加热设备与凝结水回水集管之间。开车时，桶在底部，阀门全开。凝结水进入疏水阀后流到桶底，充满阀体，全部浸没桶体，然后，凝结水通过全开阀门排至回水集管。蒸汽也从桶体底部进入疏水阀，占据桶体内的顶部，产生浮力。桶体慢慢升起，逐渐向阀座方向移动杠杆，直到完全关闭阀门。空气和二氧化碳气体通过桶体的排气小孔，聚集在疏水阀的顶部。从排气孔排出的蒸汽，都会因疏水阀的散热而凝结。当进来的凝结水开始充满桶体时桶体开始对杠杆产生一个拉力。随着凝结水位不断升高，产生的力不断增加，直到能够克服压差，打开阀门。疏水阀阀门开始打开，作用在阀瓣上的压差就会减小。桶体将迅速下降，使阀门全开。积聚在疏水阀顶部的不凝性气体先排出，然后凝结水排出。水流从桶体流出时带动污物一起流出疏水阀。凝结水排放的同时，蒸汽重新开始进入疏水阀，新的一个周期又开始了。第十二页，共29页。倒吊桶疏水阀剖开样第十三页，共29页。倒置桶疏水阀工作原理第十四页，共29页。关闭过程第十五页，共29页。开启过程第十六页，共29页。6）止回阀

止回阀(One-wayvalve)：止回阀又称单向阀或逆止阀，其作用是防止管路中的介质倒流。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫止回阀。止回阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。

原理:止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。止回阀属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。止回阀主要可分为旋启式止回阀（依重心旋转）与升降式止回阀（沿轴线移动）。止回阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止反方向流动。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。第十七页，共29页。（7）蝶阀1、2

蝶阀又叫翻板阀,是一种结构简单的调节阀，同时也可用于低压管道介质的开关控制。电动偏心蝶阀调节型双向硬密封蝶阀蝶阀的缺点

1、使用压力和工作温度范围小。

2、密封性较差。蝶阀按结构形式可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和杠杆式。按密封形式可分为软密封型和硬密封型两种。软密封型一般采用橡胶环密封，硬密封型通常采用金属环密封。按连接型式可分为法兰连接和对夹式连接；按传动方式可分为手动、齿轮传动、气动、液动和电动几种。蝶阀的优点

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。第十八页，共29页。隔膜阀的结构形式与一般阀门很不相同，它是依靠柔软的橡胶模或塑料膜来控制流体运动的。常用的隔膜阀材质分为铸铁隔膜阀，铸钢隔膜阀，不锈钢隔膜阀，塑料隔膜阀。隔膜阀用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯组件，利用隔膜的移动起调节作用。隔膜阀的阀体材料采用铸铁、铸钢，或铸造不锈钢，并衬以各种耐腐蚀或耐磨材料、隔膜材料橡胶及聚四氟乙烯。衬里的隔膜耐腐蚀性能强，适用于强酸、强碱等强腐蚀性介质的调节。（8）隔膜阀第十九页，共29页。自身特点（1）流体阻力小。（2）能用于含硬质悬浮物的介质；由于介质只与阀体和隔膜接触，所以无需填料函，不存在填料函泄漏问题，对阀杆部分无腐蚀可能。（3）适用于有腐蚀性、粘性、浆液介质。（4）不能用于压力较高的场合。第二十页，共29页。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。（9）旋塞阀第二十一页，共29页。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。第二十二页，共29页。在用于切断作用时，旋塞阀比球阀具有稍好一点的调节能力，但是优势有限，由于旋塞阀虽然密封面远大于球阀，密封效果好，于是带来的扭矩也太大，动作不够灵活，常规的正旋塞结构由于旋塞自身重量的影响，所以口径很难做到很大。

在实际应用中如果要用大尺寸阀门必须采用倒旋塞结构，就是旋塞大头朝下，这样不可避免的在重力作用下，密封效果会降低，只好采用注脂的方式密封，注入的润滑脂导致这种阀门只能用于天然气、石油的储存和运输，而不能用于其它行业，因为润滑脂会污染介质。而球阀虽然密封效果理论上稍差，但是可以做成很大口径，而且随着加工精度、密封材料的改进，球阀的密封效果已经可以很好的满足实际应用要求，而且应用范围更广。

在用于调节作用时，两者也相差不大，都可以在旋转体上做出适当的孔，用于调节。

因此，一般旋塞阀用于密封要求较高的场合，但一般口径较小，而球阀则可以应用于更多、更广泛的工业场合。球阀和旋塞阀的区别？第二十三页，共29页。（10）底阀和角阀底阀英文为FootValve或BottomValve，实际上是止回阀的一种，起着防止水倒流的作用。底阀按材质可分为塑胶类底阀和金属类底阀、也可以分为普通底阀和有反洗水流的底阀。底阀主要应用于水泵等处理浆液的机械设备，通常底阀会被安装在水泵水下吸管的底端，来防止浆液回流。角阀就是角式截止阀，角阀与球形阀类似，其结构和特性是由球型阀修正而来。与球形阀的区别在于角阀的出口与进口成90度直角。第二十四页，共29页。（11）截止止回阀截止止回阀（stop-checkvalve）兼有截止阀和止回阀功能的多用阀门。它的结构形式与截止阀相似,但阀杆与阀瓣不是固定联接。当阀杆下降将阀瓣紧压在阀座上时，起截止阀作用；阀杆上升后，则起止回阀作用。在同时需要安装截止阀(或闸阀)和止回阀的管道上（如水泵的出口端），或在安装位置受到限制的场所（如船舶），使用截止止回阀可节约安装费用和空间位置。结构特点截止止回阀的阀瓣、阀座密封面堆焊铁基合金或司太立钴基硬质合金，具有耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗擦伤性能好、使用寿命长的特点。截止止回多用阀（多功能止回阀）产品可适用于石油、化工、制药、电力行业等各种工况的水平安装管路上。

第二十五页，共29页。（12）排污阀

快速排污阀是由闸门演变而来的，利用齿轮旋转90度带动阀杆提升实现开启和关闭的目的。快速排污阀不仅结构简单、密封性好，而且体积小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小，特别是驱动力矩小，操作简便，易实现快速启