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阀门知识大全:从分类到选择,一文掌握所有关键点
日期:2024-09-30 12:00:00 作者:富睿阀业有限公司

在流体管道系统中,阀门担当着至关重要的角色,它不仅是控制元件,更是隔离设备和管道系统、调节流量、防止回流、调控和排放压力的关键设备。阀门的应用广泛,可控制空气、水、蒸汽等多种类型流体的流动,同时,其选择也显得尤为重要。因此,深入了解阀门的分类、特性以及选择依据,对于确保管道系统的顺畅运行至关重要。


阀门可大致分为两大类:自动阀门和驱动阀门。自动阀门依靠介质本身的能力进行动作,如止回阀、安全阀等;而驱动阀门则借助手动、电动、液动或气动等方式进行操纵,如闸阀、球阀等。此外,阀门还可根据结构特征、用途和驱动方式进行更为细致的分类。


了解这些分类信息后,我们能够更清晰地认识到阀门在流体管道系统中的重要作用,以及如何根据实际需求选择合适的阀门。同时,这也为我们提供了深入学习阀门知识的起点,帮助我们掌握更多关于阀门的关键信息。

真空阀,其绝对压力小于1Mpa,即低于760mm汞柱,常以mm汞柱或mm水柱表示压力。低压阀,其公称压力PN不超过6Mpa,包括钢阀。中压阀,其公称压力PN介于5至4Mpa之间。高压阀,其公称压力PN范围在0至0Mpa。而超高压阀,其公称压力PN则达到或超过100Mpa。


此外,阀门还可根据介质的温度进行分类。例如,普通阀门适用于介质温度在-40℃至425℃之间的流体;高温阀门则适用于425℃至600℃的流体,而耐热阀门则能应对600℃以上的高温。同样,低温阀门和超低温阀门则分别适用于介质温度在-150℃至-40℃以及-150℃以下的流体。


在尺寸方面,阀门可分为小口径、中口径、大口径和特大口径,这主要取决于其公称通径DN的大小。例如,小口径阀门通常DN小于40mm,而特大口径阀门则DN达到或超过1400mm。


此外,阀门与管道的连接方式也是分类的一个重要依据。例如,法兰连接阀门通过阀体上的法兰与管道相连;螺纹连接阀门则通过内螺纹或外螺纹与管道相接。同时,还有焊接连接、夹箍连接和卡套连接等多种方式。


最后,阀门的特性包括使用特性和结构特性。使用特性主要涉及阀门的类别、产品类型、主要零件的材料以及传动方式等,这些特性决定了阀门的主要使用性能和使用范围。而结构特性则主要关注阀门的内部构造和设计特点。

它确定了阀门的安装、维修、保养等方法的一些结构特性,这些特性包括阀门的结构长度和总体高度、与管道的连接方式(如法兰连接、螺纹连接等)、密封面的形式(如镶圈、螺纹圈等)以及阀杆的结构形式(如旋转杆、升降杆等)。

在选择阀门时,需要遵循一定的步骤和依据。首先,要明确阀门在设备或装置中的用途,并确定其工作条件,包括适用介质、工作压力和工作温度等。其次,需要确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式。此外,还要确定操作阀门的方式,如手动、电动等。同时,根据管线输送的介质、工作压力和工作温度,选择适当的壳体和内件材料。接下来,确定阀门的种类和型式,以及需要关注的参数,如允许流阻、排放能力等。此外,还需确定阀门的几何参数,如结构长度、法兰连接形式及尺寸等。最后,可以利用现有的资料,如阀门产品目录和样本,来选择适当的阀门产品。


在选择阀门的依据方面,需要综合考虑阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方式,以及工作介质的性质、流体特性要求、安装尺寸和外形尺寸要求等因素。这些步骤和依据将帮助您做出明智的阀门选择。

(5)对阀门产品的可靠性、使用寿命以及电动装置的防爆性能等附加要求的考虑。

在确定阀门参数时,需特别留意:若阀门将用于控制目的,则必须明确操作方法、最大和最小流量要求、正常流动时的压力降、关闭时的压力降,以及阀门的最大和最小进口压力等额外参数。


遵循上述选择阀门的依据和步骤,为了能做出明智的抉择,我们必须详细了解各种类型阀门的内部结构。毕竟,阀门是管道系统的最终控制元件,其启闭件决定了介质在管道内的流束方式,而流道的形状则赋予了阀门特定的流量特性。


在选择最适合安装的阀门时,这一点至关重要。同时,我们也应遵循一些原则来指导我们的选择:


用于截止和开放介质的阀门

流道为直通式的阀门,由于其流阻较小,通常是截止和开放介质的首选。相比之下,向下闭合式阀门(如截止阀、柱塞阀)由于流道曲折,流阻较高,因此较少选用。但在允许较高流阻的场合,这类阀门仍有一定的适用性。


用于控制流量的阀门

通常,我们倾向于选择易于调节流量的阀门来控制流量。向下闭合式阀门,特别是截止阀,非常适合这一用途,因为其阀座尺寸与关闭件的行程之间存在正比关系。此外,旋转式阀门和挠曲阀体式阀门也可用于节流控制,但通常仅在有限的阀门口径范围内适用。需要注意的是,闸阀由于其特殊的开启方式,通常不用于流量控制。


用于换向分流的阀门

这类阀门需要有三个或更多的通道以满足换向分流的需求。旋塞阀和球阀因其独特的结构而非常适用于此目的。然而,在某些情况下,通过适当连接两个或更多其他类型的阀门,也可以实现换向分流的功能。


适用于带有悬浮颗粒的介质的阀门

当介质中存在悬浮颗粒时,应优先选择那些在关闭件沿密封面滑动时具有擦拭作用的阀门。若关闭件对阀座的运动是竖直的,则可能夹持颗粒,因此这类阀门仅适用于基本清洁或密封面材料允许嵌入颗粒的介质。球阀和旋塞阀在启闭过程中会对密封面进行擦拭,因此非常适合用于带有悬浮颗粒的介质。


接下来,我们进一步探讨各种阀门的选型说明:


闸阀的选型

闸阀是一个不错的选择,尤其适用于蒸汽、油品等介质,同时也适用于含有粒状固体及粘度较大的介质。对于带有固体颗粒的介质,闸阀阀体上通常会配备一个或两个吹扫孔。若介质处于低温状态,应选用专门的低温闸阀。


截止阀的选型

截止阀适用于对流体阻力无特别要求或压力损失不大的管路,以及高温、高压介质的管路或装置。它也常用于DN<200mm的蒸汽等介质管道上。小型阀门如针形阀、仪表阀等也可选用截止阀。需要注意的是,尽管截止阀可用于流量或压力调节,但若对调节精度要求不高且管路直径较小,则宜选用截止阀或节流阀。对于剧毒介质,建议选用波纹管密封的截止阀。然而,截止阀不适用于粘度较大的介质和含有颗粒易沉淀的介质,也不宜作为放空阀及低真空系统的阀门。


球阀的选型

球阀在低温、高压以及粘度大的介质中表现出色。它们广泛应用于带有悬浮固体颗粒的介质,并可根据密封材料的要求用于粉状和颗粒状介质。全通道球阀虽不适用于流量调节,却适合需要快速启闭的场合,便于在事故时紧急切断。在密封性能严格、磨损严重、缩口通道、启闭迅速、高压截止(压差大)、低噪音、有气化现象、操作力矩小以及流体阻力小的管路中,球阀是理想的选择。此外,球阀还适用于轻型结构、低压截止和腐蚀性介质。对于低温、深冷介质,球阀更是首选,特别是在低温介质的管路系统和装置上,宜选用加上阀盖的低温球阀。选用浮动球球阀时,其阀座材料需能承接球体和工作介质的载荷。大口径球阀操作时需较大力,DN≥200mm的球阀建议选用蜗轮传动。固定球球阀则适用于较大口径及压力较高的场合。此外,工艺剧毒物料和可燃介质管道上的球阀,应具备防火、防静电结构。


节流阀适用于介质温度较低、压力较高的场合,主要用于调节流量和压力,但不适用于粘度大和含固体颗粒的介质,不宜作为隔断阀使用。


旋塞阀适用于需要快速启闭的场合,通常不适用于蒸汽及温度较高的介质。对于温度较低、粘度大的介质或带悬浮颗粒的介质,旋塞阀则是个不错的选择。


蝶阀适用于口径较大(如DN>600mm)及结构长度要求短的场合,特别适合进行流量调节及快速启闭。它一般用于温度≤80℃、压力≤0MPa的水、油品和压缩空气等介质。由于蝶阀的压力损失相对较大,因此更适用于压力损失要求不严的管路系统。


最后,止回阀主要适用于清净介质,不宜用于含有固体颗粒和粘度较大的介质。在选择时,还需根据管径大小来决定具体的止回阀类型。

当DN≥450mm时,推荐选用缓冲型止回阀;若DN在100至400mm范围内,对夹式止回阀同样适用。旋启式止回阀可承受高达42MPa的工作压力,其壳体和密封件材质灵活,可适用于各种工作介质和温度范围,从水、蒸汽到腐蚀性介质、油品和药品等,介质工作温度范围可达-196至800℃。


接下来是隔膜阀的选型要点。隔膜阀适用于工作温度低于200℃、压力小于0MPa的油品、水、酸性介质及含悬浮物介质,但不适用于有机溶剂和强氧化剂介质。对于研磨颗粒性介质,建议选用堰式隔膜阀,并需参考其流量特性表。若介质具有粘性、水泥浆或沉淀特性,则宜选用直通式隔膜阀。除非有特定要求,隔膜阀一般不推荐用于真空管路和真空设备。


鉴于阀门在应用中的多样性和复杂性,选择正确的阀门至关重要,它直接影响到系统的安全和性能。因此,学会根据实际需求选择合适的阀门是每个工程师的必备技能。

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