分各種閥門的種類及其工作原理析,。
一、閘閥
閘閥也叫閘板閥, 是一種廣泛使用的閥門,。它的閉合原 理是閘板密封面與閥座密封面高度光潔,、平整一致, 相互貼合, 可阻止介質(zhì)流過, 并依靠頂模、彈簧或閘板的模形, 來 增強密封效果,。它在管路中主要起切斷作用,。
它的優(yōu)點是 : 流體阻力小, 啟閉省勁, 可以在介質(zhì)雙向 流動的情況下使用, 沒有方向性, 全開時密封面不易沖蝕, 結(jié)構(gòu)長度短, 不僅適合做小閥門, 而且適合做大閥門。
閘閥按閥桿螺紋分兩類 , 一是明桿式 , 二是暗桿式,。按閘板構(gòu)造分 , 也分兩類 , 一是平行 , 二是模式,。
二、截止閥
! r( o4 @# f2 Y) L, q5 Q% v) y! R n截止閥, 也叫截門, 是使用最廣泛的一種閥門, 它之所以廣受歡迎, 是由于開閉過程中密封面之間摩擦力小, 比較耐用, 開啟高度不大, 制造容易, 維修方便, 不僅適用于中低壓, 而且適用于高壓,。
它的閉合原理是, 依靠閥杠壓力, 使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合, 阻止介質(zhì)流通,。
截止閥只許介質(zhì)單向流動, 安裝時有方向性。它的結(jié)構(gòu)長度大于閘閥, 同時流體阻力大, 長期運行時, 密封可靠性不強,。
截止閥分為三類 : 直通式,、直角式及直流式斜截止閥。
三,、 蝶閥
蝶閥也叫蝴蝶閥, 顧名思義, 它的關(guān)鍵性部件好似蝴蝶迎風(fēng), 自由回旋 ,。
蝶閥的閥瓣是圓盤, 圍繞閥座內(nèi)的一個軸旋轉(zhuǎn), 旋角的大小, 便是閥門的開閉度。
蝶閥具有輕巧的特點 , 比其他閥門要節(jié)省材料, 結(jié)構(gòu)簡單, 開閉迅速, 切斷和節(jié)流都能用, 流體阻力小, 操作省力,。蝶閥, 可以做成很大口徑,。能夠使用蝶閥的地方, 最好不要使閘閥, 因為蝶閥比閘閥經(jīng)濟, 而且調(diào)節(jié)性好。目前, 蝶閥在熱水管路得到廣泛的使用,。
四,、 球閥
$ B3 a' {* }4 w1 b: }5 B; F球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥戀來使閥門暢通或閉塞,。球閥開關(guān)輕便, 體積小, 可以做成很大口徑, 密封可靠, 結(jié)構(gòu)簡單, 維修方便, 密封面與球面常在閉合狀態(tài), 不易被介質(zhì) 沖蝕, 在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
球閥分兩類, 一是浮動球式, 二是固定球式,。
五,、 旋塞閥
旋塞閥是依靠旋塞體繞閥體中心線旋轉(zhuǎn), 以達(dá)到開啟與關(guān)閉的目的。它的作用是切斷,、分田和改變介質(zhì)流向,。結(jié)構(gòu)簡單, 外形尺寸小, 操作時只須旋轉(zhuǎn)90度, 流體阻力也不大。 其缺點是開關(guān)費力 , 密封面容易磨損, 高溫時容易卡住, 不適宜于調(diào)節(jié)流量,。
旋塞閥 , 也叫旋塞,、考克、轉(zhuǎn)心門,。它的種類很多, 有直通式,、 三通式和四通式
六、 止回閥
止回閥是依靠流體本身的力量自動啟閉的閥門,它的作用是 阻止介質(zhì)倒流,。它的名稱很多, 如 逆止閥,、單向閥、單流門等,。按結(jié)構(gòu)可分兩類,。
(1) 升降式 : 閥瓣沿著閥體垂 直中心線移動。這類止回閥有兩種 : 一種是臥式 , 裝于水平管道 , 閥體外形與截止閥相似 , 另一種是立式 , 裝于垂直管道 , ,。
(2) 旋啟式 : 閥瓣圍繞座外的銷軸旋轉(zhuǎn), 這類閥門有單 瓣,、雙瓣和多瓣之分, 但原理是相同的。
水泵吸水管的吸水底閥是止回閥的變形, 它的結(jié)構(gòu)與上述兩類止因閥相同, 只是它的下端是開敞的, 以便可使水進入,。
七,、 減壓閥
減壓閥是將介質(zhì)壓力降低到一定數(shù)值的自動閥門, 一般閥后壓力要小于閥前壓力的50% 。減壓閥種類很多, 主要有活塞式和彈簧薄膜式兩種,。
8 a! v2 z/ b! V$ b5 n0 p6 B% v; Q7 b活塞式減壓閥是通過活塞的作用進行減壓的閥門,。彈簧薄膜式減壓閥, 是依靠彈簧和薄膜來進行壓力平衡的。
八,、 疏水閥
動圖
疏水閥也叫阻汽排水閥,、汽水閥、疏水器,、回水盒,、回水門等。它的作用是自動排泄不斷產(chǎn)生的凝結(jié)水, 而不讓蒸汽出來,。
疏水閥要能“識別”蒸汽和凝結(jié)水,，才能起到阻汽排水作用�,！白R別” 蒸汽和凝結(jié)水基于三個原理：密度差,、溫度差和相變,。于是就根據(jù)三個原理制造出三種類型的疏水閥：分類為機械型、熱靜力型,、熱動力型,。
, G- v1 |: Y k. Q r/ l; ?" B1、機械型疏水閥：
機械型也稱浮子型,，是利用凝結(jié)水與蒸汽的密度差,，通過凝結(jié)水液位變化,，使浮子升降帶動閥瓣開啟或關(guān)閉,，達(dá)到阻汽排水目的。機械型疏水閥的過冷度小,，不受工作壓力和溫度變化的影響,，有水即排，加熱設(shè)備里不存水,，能使加熱設(shè)備達(dá)到最佳換熱效率,。最大背壓率為80%，工作質(zhì)量高,，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備最理想的疏水閥,。
機械型疏水閥有自由浮球式,、自由半浮球式,、杠桿浮球式、倒吊桶式等
①,、 自由浮球式疏水閥：
自由浮球式疏水閥的結(jié)構(gòu)簡單,，內(nèi)部只有一個活動部件精細(xì)研磨的不銹鋼空心浮球，既是浮子又是啟閉件,，無易損零件,，使用壽命很長，“YQ牌”疏水閥內(nèi)部帶有Y系列自動排空氣裝置,，非常靈敏,，能自動排空氣，工作質(zhì)量高,。
設(shè)備剛啟動工作時,，管道內(nèi)的空氣經(jīng)過Y系列自動排空氣裝置排出，低溫凝結(jié)水進入疏水閥內(nèi),，凝結(jié)水的液位上升,，浮球上升，閥門開啟,，凝結(jié)水迅速排出,，蒸汽很快進入設(shè)備,，設(shè)備迅速升溫，Y系列自動排空氣裝置的感溫液體膨脹,，自動排空氣裝置關(guān)閉,。疏水閥開始正常工作，浮球隨凝結(jié)水液位升降,，阻汽排水,。自由浮球式
疏水閥的閥座總處于液位以下，形成水封,，無蒸汽泄漏,，節(jié)能效果好。最小工作壓力0.01Mpa,，從0.01Mpa至最高使用壓力范圍之內(nèi)不受溫度和工作壓力波動的影響,，連續(xù)排水。能排飽和溫度凝結(jié)水,，最小過冷度為0℃,，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到最佳換熱效率,。背壓率大于85%,，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備最理想的疏水閥之一。
②,、 自由半浮球式疏水閥：
自由半浮球式疏水閥只有一個半浮球式的球桶為活動部件,，開口朝下，球桶即是啟閉件,，又是密封件,。整個球面都可為密封，使用壽命很長,，能抗水錘,，沒有易損件，無故障,，經(jīng)久耐用,，無蒸汽泄漏。背壓率大于80%,，能排飽和溫度凝結(jié)水,，最小過冷度為0℃，加熱設(shè)備里不存水,，能使加熱設(shè)備達(dá)到最佳換熱效率,。
當(dāng)裝置剛啟動時，管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水經(jīng)過發(fā)射管進入疏水閥內(nèi),，閥內(nèi)的雙金屬片排空元件把球桶彈開,，閥門開啟,，空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽進入球桶內(nèi),，球桶產(chǎn)生向上浮力,，同時閥內(nèi)的溫度升高，雙金屬片排空元件收縮,，球捅漂向閥口,，截止閥,電磁閥,閥門關(guān)閉。當(dāng)球桶內(nèi)的蒸汽變成凝結(jié)水,，球桶失去浮力往下沉,，閥門開啟，凝結(jié)水迅速排出,。當(dāng)蒸汽再進入球桶之內(nèi),，閥門再關(guān)閉,，間斷和連續(xù)工作,。
③、 桿浮球式疏水閥：
杠桿浮球式疏水閥基本特點與自由浮球式相同,，調(diào)節(jié)閥,減壓閥,內(nèi)部結(jié)構(gòu)是浮球連接杠桿帶動閥心,，隨凝結(jié)水的液位升降進行開關(guān)閥門。杠桿浮球式疏水閥利用雙閥座增加凝結(jié)水排量,，可達(dá)到體積小排量大,，最大疏水量達(dá)100噸/小時，是大型加熱設(shè)備最理想的疏水閥,。
④,、 倒吊桶式疏水閥：
倒吊桶式疏水閥內(nèi)部是一個倒吊桶為液位敏感件，吊桶開口向下,，倒吊桶連接杠桿帶動閥心開閉閥門,。倒吊桶式疏水閥能排空氣，不怕水擊,，抗污性能好,。過冷度小，漏汽率小于3%,，最大背壓率為75%,，連接件比較多，靈敏度不如自由浮球式疏水閥,。因倒吊桶式疏水閥是靠蒸汽向上浮力關(guān)閉閥門,，工作壓差小于0.1MPA時，不適合選用,。
當(dāng)裝置剛啟動時,，管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水進入疏水閥內(nèi),，倒吊桶靠自身重量下墜，倒吊桶連接杠桿帶動閥心開啟閥門,，空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出,。當(dāng)蒸汽進入倒吊桶內(nèi)，倒吊桶的蒸汽產(chǎn)生向上浮力,，倒吊桶上升連接杠桿帶動閥心關(guān)閉球閥,閘閥,。倒吊桶上開有一小孔，當(dāng)一部份蒸汽從小孔排出,，另一部份蒸汽產(chǎn)生凝結(jié)水,，倒吊桶失去浮力，靠自身重量向下沉,，倒吊桶連接杠桿帶動閥心開啟閥門,，循環(huán)工作，間斷排水,。
⑤,、組合式過熱蒸汽疏水閥：
2、組合式過熱蒸汽
疏水閥有兩個隔離的閥腔,，由兩根不銹鋼管連通上下閥腔,，它是由浮球式和倒吊桶式疏水閥的組合，該閥結(jié)構(gòu)先進合理,，在過熱,、高壓、小負(fù)荷的工作狀況下,，能夠及時地排放過熱蒸汽消失時形成的凝結(jié)水,，有效地阻止過熱蒸汽泄漏，工作質(zhì)量高,。最高允許溫度為600℃,，閥體為全不銹鋼，閥座為硬質(zhì)合金鋼,，使用壽命長,，是過熱蒸汽專用疏水閥，取得兩項國家專利,，填補了國內(nèi)空白,。
當(dāng)凝結(jié)水進入下閥腔，副閥的浮球隨液位上升,，浮球封閉進汽管孔,。凝結(jié)水經(jīng)進水導(dǎo)管上升到主閥腔，倒吊桶靠自重下墜，帶動閥心打開主閥門,，排放凝結(jié)水,。當(dāng)副閥腔的凝結(jié)水液位下降時，浮球隨液位下降,，副閥打開,。蒸汽從進汽管進入上主閥腔內(nèi)的倒吊桶里，倒吊桶產(chǎn)生向上的浮力,，倒吊桶帶動閥心關(guān)閉主閥門,。當(dāng)副閥腔的凝結(jié)水液位再升高時，下一個循環(huán)周期又開始,，間斷排水,。
①、熱靜力型疏水閥：
這類疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水的溫差引起感溫元件的變型或膨脹帶動閥心啟閉閥門,。熱靜力型疏水閥的過冷度比較大,，一般過冷度為15度到40度，它能利用凝結(jié)水中的一部分顯熱,，閥前始終存有高溫凝結(jié)水,，無蒸汽泄漏，節(jié)能效果顯著,。是在蒸汽管道,，伴熱管線,、小型加熱設(shè)備,，采暖設(shè)備，溫度要求不高的小型加熱設(shè)備上,，最理想的疏水閥 ,。
熱靜力型疏水閥有膜盒式、波紋管式,、雙金屬片式
②,、 膜盒式式疏水閥：
膜盒式疏水閥的主要動作元件是金屬膜盒，內(nèi)充一種氣化溫度比水的飽和溫度低的液體,有開閥溫度低于飽和溫度15℃和30℃兩種供選擇,。膜盒式疏水閥的反應(yīng)特別靈敏,，不怕凍，體積小,，耐過熱,，任意位置都可安裝。背壓率大于80%,，能排不凝結(jié)氣體,，膜盒堅固，使用壽命長,，維修方便,，使用范圍很廣,。
當(dāng)設(shè)備或管道中的蒸汽流人疏水閥后, 因為蒸汽比凝結(jié) 水的粘度小、流速高 , 所以閥片與閥座問容易造成負(fù)壓, 同時部分蒸汽流入變壓室 , 故使閥片上面的受力大于下面的受力 , 使閥片迅速關(guān)閉,。這樣周期性地工作 , 既可自動排出凝結(jié)水 , 又能阻止蒸汽外逸,。
九、安全閥
安全閥是為了防止壓力設(shè)備和容器或易引起壓力升高或容器內(nèi)部壓力超過限度而發(fā)生爆裂的安全裝置,。安全閥是壓力容器,、鍋爐、壓力管道等壓力系統(tǒng)使用廣泛的一種安全裝置,，保證壓力系統(tǒng)安全運行,。
當(dāng)容器壓力超過設(shè)計規(guī)定時，安全閥自動開啟,，排出氣體降低器內(nèi)的過高壓,，防止容器或管線破壞。而當(dāng)容器內(nèi)的壓力降至正常操作壓力時,，即自動關(guān)閉避免因容器超壓排出全部氣體,，從而造成浪費和生產(chǎn)中斷。
安全閥主要由閥座,、閥瓣（閥芯）和加載機構(gòu)三部分組成,。閥座有的和閥體是一個整體，有的是和閥體組裝在一起的,，它與設(shè)備連通,。閥瓣常連帶有閥桿，它緊扣在閥座上,。閥瓣上面是加載機構(gòu),，載荷的大小可以調(diào)節(jié)。當(dāng)設(shè)備內(nèi)的壓力在一定的工作壓力范圍之內(nèi)時,，內(nèi)部介質(zhì)作用于閥瓣上面的力小于加載機構(gòu)加在閥上面的力,，兩者之差構(gòu)成閥瓣與閥座之間的密封力，使閥瓣緊壓著閥座,，設(shè)備的介質(zhì)無法排出,。
當(dāng)設(shè)備內(nèi)的壓力超過規(guī)定的工作壓力并達(dá)到安全閥的開啟壓力時，內(nèi)部介質(zhì)作用于鬧瓣上面的力大于加載機構(gòu)施加在它上面的力,，于是閥瓣離開閥座,，安全閥開啟，設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)即通過閥座排出,、如果安全閥的排量大于設(shè)備的安全泄放量,，設(shè)備內(nèi)壓力即逐漸下降，而且通過短時間的排氣后，壓力即降回至正常工作壓力,。
此時內(nèi)壓作用于閥瓣上面的力又小于加載機構(gòu)施加在它上面的力,，閥瓣又緊壓著閥座，介質(zhì)停止排出,，設(shè)備保持正常的工作壓力繼續(xù)運行,。所以，安全閥是通過閥瓣上介質(zhì)作用力與加載機構(gòu)作用力的消長,，自行關(guān)閉或開啟以達(dá)到防止設(shè)備超壓的目的,。
目前大量生產(chǎn)的安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥,、先導(dǎo)式安全閥,、安全切換閥、安全解壓閥,、靜重式安全閥等,。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作，彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的,，一般易燃,、易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式，蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式,，在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的,。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度，有時也可以用作手動緊急泄壓用,。
杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作,，但由于杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用范圍。溫度較高時選用帶散熱器的安全閥,。安全閥的主要參數(shù)是排量,，這個排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度，由開啟高度不同,，又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／40～l／20,。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／4,。
十、調(diào)節(jié)閥
調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量,、壓力和液位,。根據(jù)調(diào)節(jié)部位信號，自動控制閥門的開度,，從而達(dá)到介質(zhì)流量,、壓力和液位的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)閥分電動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥等,。
調(diào)節(jié)閥由電動執(zhí)行機構(gòu)或氣動執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成,。調(diào)節(jié)閥通常分為直通單座式調(diào)節(jié)閥和直通雙座式調(diào)節(jié)閥兩種，后者具有流通能力大,、不平衡辦小和操作穩(wěn)定的特點,，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合,。
) U% u3 k" n' a$ P, N8 [調(diào)節(jié)閥按行程特點可分為：直行程和角行程,。直行程包括：單座閥、雙座閥,、套筒閥,、籠式閥、角形閥,、三通閥,、隔膜閥；角行程包括：蝶閥,、球閥,、偏心旋轉(zhuǎn)閥、全功能超輕型調(diào)節(jié)閥,。
調(diào)節(jié)閥按驅(qū)動方式可分為：手動調(diào)節(jié)閥,、氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥,，即以壓縮空氣為動力源的氣動調(diào)節(jié)閥,，以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥，以液體介質(zhì)（如油等）壓力為動力的液動調(diào)節(jié)閥,；
按調(diào)節(jié)形式可分為：調(diào)節(jié)型,、切斷型、調(diào)節(jié)切斷型,；
按流量特性可分為：線性,、對數(shù)型（百分比）、拋物線,、快開,。
十一、隔膜閥
$ d1 j7 A& N$ j- R隔膜閥用耐腐蝕襯里的閥體和耐腐蝕隔膜代替閥芯組件,，利用隔膜的移動起調(diào)節(jié)作用,。隔膜閥的閥體材料采用鑄鐵、鑄鋼,，或鑄造不銹鋼,，并襯以各種耐腐蝕或耐磨材料,、隔膜材料橡膠及聚四氟乙烯。襯里的隔膜耐腐蝕性能強,，適用于強酸,、強堿等強腐蝕性介質(zhì)的調(diào)節(jié)。
% ]9 y7 l+ ~4 E8 Y# j& e隔膜閥的結(jié)構(gòu)簡單,、流體阻力小,、流通能力較同規(guī)格的其他類型閥大；無泄漏,，能用于高粘度及有懸浮顆粒介質(zhì)的調(diào)節(jié),。隔膜把介質(zhì)與閥桿上腔隔離，所以沒有填料介質(zhì)也不會外漏,。但是,，由于隔膜和襯里材料的限制，耐壓性,、耐溫性較差,，一般只適用于1.6MPa公稱壓力和150℃以下。
隔膜閥的流量特性接近快開特性,，在60%行程前近似為線性,60%后的流量變化不大,。氣動形式的隔膜閥尚可附裝反饋信號、限位器及定位器等裝置,，以適應(yīng)自控,、程控或調(diào)節(jié)流量的需要。氣動隔膜閥的反饋信號采用無觸點傳感技術(shù),。該產(chǎn)品采用薄膜式推進氣缸,，替代活塞氣缸，排除了活塞環(huán)易損壞,，造成泄漏而導(dǎo)致無法推動閥門啟閉的弊端,。當(dāng)氣源發(fā)生故障時，尚可操作手輪使閥門啟閉,。
常用的隔膜閥有襯膠隔膜閥,、襯氟隔膜閥、無襯里隔膜閥,、塑料隔膜閥,。
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