常用閥門的結(jié)構(gòu)、原理和維護(hù)保養(yǎng)知識

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常用閥門的結(jié)構(gòu)、原理和維護(hù)保養(yǎng)知識,一、閥門的分類,常用閥門按結(jié)構(gòu)可分為： 截止閥、 閘閥、 旋塞閥、 球閥、止回閥、 安全閥、節(jié)流閥、蝶閥、疏水閥等。 常用閥門按壓力等級可分為：   1、真空閥（＜0.1MPa）   2、低壓閥（≤1.6MPa）   3、中壓閥（2.5~6.4MPa）   4、高壓閥（10~80MPa）   5、超高壓閥（≥100MPa）,1       2       3      4     5       6       7                                              第七單元表明閥體材料                                       第六單元表明公稱壓力                                                         第五單元表明密封面或襯里材料                        第四單元表明結(jié)構(gòu)形式               第三單元表明連接形式       第二單元表明驅(qū)動方式 第一單元表明閥門類別,,,,,,,,,常用閥門型號由七個單元組成，按下列順序編制 ：,注：第二單元用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。對于手輪、手柄和扳手驅(qū)動或自動的閥門，則省略本單元。,1、常用閥門型號表示,第一單元用漢語拼音字母表示：,2、 驅(qū)動方式的代號,第二單元用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示：,3、連接形式的代號,4、閘閥的結(jié)構(gòu)形式表,5、密封面或襯里材料的代號,二、閥門主要零件材料,,三、閘閥,絲桿連接著閘板，旋轉(zhuǎn)手輪使閥板上下移動達(dá)到開啟或關(guān)閉，以控制管內(nèi)液體的流動。閘閥在輸油管路上使用量最多。,（一）閘閥結(jié)構(gòu),閘閥,,楔式閥芯,閥門整體結(jié)構(gòu),密封槽,閥板,密封圈,手輪,閥體,閥蓋,閥桿,閥芯,閥座,密封部分,（二）閘閥的工作原理,當(dāng)反時針方向轉(zhuǎn)動，從而帶動閥桿和與閥桿連在一起的閘板上升，閥體通道被打開，氣體由閥體的一端流向另一端。相反，順時針方向轉(zhuǎn)動手輪，閥桿和閘板下降，閥關(guān)閉。,（三）閘閥的優(yōu)、缺點(diǎn),①開啟時全通徑，流動阻力?。? ②流體能在兩個方向流動，即介質(zhì)的流動方向不受限制； ③開閉時所用的力較??； ④全開時，密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥??； ⑤體形比較簡單，鑄造工藝性較好； ⑥結(jié)構(gòu)長度較小。,優(yōu)點(diǎn)：,缺點(diǎn)：,①外形尺寸和開啟度較大，因此所需安裝空間較大； ②在開閉過程中，密封面間有相對摩擦，磨損量大，甚至容易引起擦傷現(xiàn)象。 ③閘閥一般都有兩個密封面，給加工、研磨和維修增加了一定難度。 如：閘閥型號：Z41H-25   DN100  Z-閘閥  4-法蘭  1-單閘板 H-耐酸鋼或不銹鋼   25-公稱壓力2.5MPa       DN100-流通通徑100mm,四、旋塞閥,它是一個金屬柱，柱上有孔，旋轉(zhuǎn)旋塞，其孔與兩側(cè)管道相通時液體流過，有結(jié)構(gòu)簡單，開閉迅速，操作方便，流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是密封性差，不易研磨，容易卡死。,旋塞閥的分類,1、緊定式旋塞閥   緊定式旋塞閥通常用于低壓直通管道，密封性能完全取決于塞子和塞體之間的吻合度好壞，其密封面的壓緊是依靠擰緊下部的螺母來實現(xiàn)的。一般用于PN≤0.6Mpa。如圖2—1所示。,圖2-1緊定式,圖2-2 填料式,2、填料式旋塞閥   填料式旋塞閥是通過壓緊填料來實現(xiàn)塞子和塞體密封的。由于有填料，因此密封性能較好。通常這種旋塞閥有填料壓蓋，塞子不用伸出閥體，因而減少了一個工作介質(zhì)的泄漏途徑。這種旋塞閥大量用于PN≤1Mpa的壓力，如圖2—2所示。,3、自封式旋塞閥 自封式旋塞閥是通過介質(zhì)本身的壓力來實現(xiàn)塞子和塞體之間的壓緊密封的。塞子的小頭向上伸出體外，介質(zhì)通過進(jìn)口處的小孔進(jìn)入塞子大頭，將塞子向上壓緊，此種結(jié)構(gòu)一般用于空氣介質(zhì)。如圖2—3所示。,圖2-3 自封式,圖2-4 油封式,4、油封式旋塞閥   近年來旋塞閥的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了帶有強(qiáng)制潤滑的油封式旋塞閥。由于強(qiáng)制潤滑使塞子和塞體的密封面間形成一層油膜。這樣密封性能更好，開閉省力，防止密封面受到損傷。如圖2—4所示。,裝置使用的旋塞閥,自封式旋塞閥閥芯               旋塞閥閥體,五、球閥,球閥和旋塞是同一類型的閥門，只是它的關(guān)閉件為一個球體，用球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來達(dá)到通、斷的目的。球閥在通道上主要作切斷、分配和改變介質(zhì)流動方向用。其優(yōu)點(diǎn)是： ①流體阻力小，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕； ②密封可靠，操作方便，便于遠(yuǎn)距離控制； ③適用范圍廣，通徑可以小到數(shù)毫米，大至1500毫米，從高真空到高低壓都可以適用。,球閥的分類,球閥按結(jié)構(gòu)可分為浮動式與固定式球閥兩種  ①浮動式球閥（圖6－16）  此類球閥的特點(diǎn)在于球芯在閥體中處于浮動狀態(tài)。在不承壓時，球芯靠閥座支持，彈簧預(yù)緊。低壓時，進(jìn)出口端均可密封。高壓時則靠介質(zhì)推動球體壓向出口端產(chǎn)生密封力。所以引類球閥，開啟力矩較大，常用于DN?150mm，和壓力較低的場合。,②固定式球閥（圖6－17）   此類球閥的特點(diǎn)在于球體具有上下轉(zhuǎn)軸，而球體則依靠上下轉(zhuǎn)軸固定在球閥上下的軸承上，介質(zhì)壓差產(chǎn)生的負(fù)荷主要由軸承承受，因而相比之下其開關(guān)力矩較浮動球小，直徑較大的球閥均采用此種結(jié)構(gòu)。固定球式結(jié)構(gòu)同樣具有進(jìn)口端密封、出口端密封和進(jìn)出口端密封的三種密封結(jié)構(gòu)形式，因此，在天然氣集輸系統(tǒng)中大量采用此類結(jié)構(gòu)的球閥，但由于其加工要求高和裝備比較特殊，故其產(chǎn)品成本較平板閥高。,球閥的結(jié)構(gòu),圖6－16  浮動式球閥,圖6－17  固定式球閥,球閥,球閥的結(jié)構(gòu)形式表,球閥,閥芯                               閥體,球閥,密封面,密封面,密封面,六、節(jié)流閥,節(jié)流閥是指通過改變通道面積，以達(dá)到控制或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量與壓力的閥門。在通道上主要作節(jié)流用，即用于手動控制介質(zhì)的流量和壓力。最常見的是采用截止閥改變閥瓣形狀后，作節(jié)流用。下圖為節(jié)流閥的一種-針形閥的結(jié)構(gòu)。  工作原理：節(jié)流閥是用閥桿帶動閥芯來實現(xiàn)節(jié)流的。當(dāng)閥針離開閥座時，氣流即可以通過；當(dāng)閥針堵住閥座時，氣流即被截斷。因此，調(diào)節(jié)閥的開度，即可調(diào)節(jié)流量。由于節(jié)流閥的流通截面積變化較大，而且氣流方向也被改變，因此對氣體的阻力大，所以常用來降低氣體壓力。,由于節(jié)流閥處壓降大，介質(zhì)對閥芯的沖蝕較嚴(yán)重，使用一段時間后，往往關(guān)閉不嚴(yán)，因而這種形式的節(jié)流閥沒有截止功能。介質(zhì)在節(jié)流閥瓣和閥座之間的流速很大，以致使這些零件表面很快損壞，即所謂氣蝕現(xiàn)象。為了盡量減少氣蝕影響，閥瓣采用耐氣蝕材料（合金鋼）并制成頂類角為14~18度的流線型圓錐體，這還能使閥瓣能有較大的開啟高度，一般不推薦在小縫隙下節(jié)流。,截止閥,,閥座,閥桿,閥體,截止閥,閥體,出口,進(jìn)口,七、止回閥 （單向閥）,止回閥依靠介質(zhì)本身的流動而自動開閉閥道，使流體沿一方向流動，防止介質(zhì)倒流。  止回閥按照結(jié)構(gòu)的不同，分為升降式、旋啟式和空排式三種.  升降式的閥瓣是垂直于閥體作升降運(yùn)動的。這種閥只能安裝在水平管路上；,旋啟式的閥瓣是圍繞著密封面作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的，它比升降式阻力小，但低壓時密封較差，故中高壓或通徑較大的管道多采用旋啟式，一般用在離心泵的排出口，一旦離心泵失靈，不致使泵室發(fā)生水擊現(xiàn)象；  空排止回閥是一種特殊用途的止回閥，裝在鍋爐給水泵的出口，用來防止介質(zhì)倒流及起排空作用，以保護(hù)泵不發(fā)生汽蝕，提高給水泵的效率，減少泵的故障。,,1、升降式止回閥：閥瓣沿著閥體垂直中心線滑動的止回閥，如圖2—16所示。,圖2-16 升降式,2、旋啟式止回閥：閥瓣圍繞閥座外的銷軸旋轉(zhuǎn)的止回閥，如圖2—17所示。旋啟式止回閥應(yīng)用較為普遍。,圖2-17旋啟式,止回閥的結(jié)構(gòu)形式表,,如：H44T-10  DN80       H-止回閥   4-法蘭    4-單瓣式       T-銅合金 （密封材料）        10-公稱壓力1.0MPa        DN80-公稱通徑 80mm,八、安全閥,它是為了防止介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，能自動打開起安全保護(hù)作用的閥門。當(dāng)工作壓力低于規(guī)定數(shù)值時，又自動關(guān)閉。  安全閥按結(jié)構(gòu)形式主要分杠桿（重錘式）、彈簧式、先導(dǎo)式三種，油氣系統(tǒng)大多采用全啟式結(jié)構(gòu)。彈簧式又分為封閉式和不封閉式。封閉式是排泄介質(zhì)不外流，全部沿出口密閉通道排泄。一般用于有毒和腐蝕介質(zhì)中。,安全閥的安裝,安全閥多裝在高壓容器、往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵吸入口與排出口之間。將安全閥的壓力調(diào)到管路的工作壓力上，當(dāng)管道堵塞，管內(nèi)流體被壓縮，超過管道工作壓力時，安全閥自行開啟，使液體在泵的吸入口與排出口之間循環(huán)，防止管道或機(jī)泵因高壓而損壞。管路上常用彈簧式，鍋爐上用杠桿式。,安全閥常用的術(shù)語,①、開啟壓力：當(dāng)介質(zhì)壓力上升到規(guī)定壓力數(shù)值時，閥瓣便自動開啟，介質(zhì)迅速噴出，此時閥門進(jìn)口處壓力稱為開啟壓力。 ②、排放壓力：閥瓣開啟后，如設(shè)備管路中的介質(zhì)壓力繼續(xù)上升，閥瓣應(yīng)全開，排放額定的介質(zhì)排量，這時閥門進(jìn)口處的壓力稱為排放壓力。 ③、關(guān)閉壓力：安全閥開啟，排出了部分介質(zhì)后，設(shè)備管路中的壓力逐漸降低，當(dāng)降低到小于工作壓力的預(yù)定值時，閥瓣關(guān)閉，開啟高度為零，介質(zhì)停止流出。這時閥門進(jìn)口處的壓力稱為關(guān)閉壓力，又稱回座壓力。 ④、工作壓力：設(shè)備正常工作中的介質(zhì)壓力稱為工作壓力。此時安全閥處于密封狀態(tài)。 ⑤、排量：在排放介質(zhì)閥瓣處于全開狀態(tài)時，從閥門出口處測得的介質(zhì)在單位時間內(nèi)的排出量，稱為閥的排量。,彈簧式安全閥的工作原理,這類安全閥的主要特點(diǎn)在于一般開啟高度等于或大于閥座通徑的1/4。閥瓣在開啟過程中可突然跳起，達(dá)到全開的高度。這主要是由于閥瓣具有一個反沖盤，閥座具有一個可調(diào)的調(diào)節(jié)圈，兩者之間可形成一個氣室。當(dāng)氣體超壓泄漏時，在氣室形成一個回旋區(qū)，該回旋區(qū)的壓力可作用在閥瓣反沖盤上，增加閥瓣的實際承壓面積，故突然將閥瓣抬起，起到全啟式作用。安全閥的進(jìn)口和出口分別處于高壓側(cè)和低壓側(cè)，且出口較入口直徑大，故連接法蘭也采取不同的壓力等級；同時由于氣體介質(zhì)由安全閥排放時，壓力降低，流速增加，故一般要求安全閥的出口通徑大于進(jìn)口通徑，通常增大一級。,安全閥的結(jié)構(gòu)形式表,出口法蘭壓力等級配制和安全閥開啟壓力、回坐壓力和排放壓力的關(guān)系如下表：,安全閥進(jìn)出口法蘭壓力等級,九、蝶閥,蝶板在閥體內(nèi)繞固定軸旋轉(zhuǎn)的閥門，叫蝶閥。     蝶閥能輸送和控制的介質(zhì)有水、凝結(jié)水、循環(huán)水、污水、海水、空氣、煤氣、液態(tài)天然氣、干燥粉末、泥漿、果漿及帶懸浮物的混合物。,目前國產(chǎn)蝶閥參數(shù)如下： 公稱壓力：PN0.25——4.0MPa 公稱統(tǒng)徑：DN100——3000mm 工作溫度：≤425℃ 1、蝶閥的分類   根據(jù)連接方式：法蘭式、對夾式。   根據(jù)密封面材料；軟密封、硬密封。   根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，蝶閥可分為：板式、斜板式、偏置板式、杠桿式,2、蝶閥的特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小。由于結(jié)構(gòu)緊湊，結(jié)構(gòu)長度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門。 （2）流體阻力小，全開時，閥座通道有效流通面積較大，因而流體阻力較小。 （3）啟閉方便迅速，調(diào)節(jié)性能好，蝶板旋轉(zhuǎn)90°既可完成啟閉。通過改變蝶板的旋轉(zhuǎn)角度可以分級控   制流量。,（4）啟閉力矩較小，由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反，因而啟閉較省力。 （5）低壓密封性能好，密封面材料一般采用橡膠、塑料、故密封性能好。受密封圈材料的限制，蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍較小。但硬密封蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍，都有了很大的提高。,3、蝶閥的結(jié)構(gòu)  蝶閥主要由閥體、蝶板、閥桿、密封圈和傳動裝置組成。 （1）閥體    閥體呈圓筒狀，上下部分各有一個圓柱形凸臺，用于安裝閥桿。蝶閥與管道多采用法蘭連接；如采用對夾連接，其結(jié)構(gòu)長度最小。,（2）閥桿     閥桿是蝶板的轉(zhuǎn)軸，軸端采用填料函密封結(jié)構(gòu)，可防止介質(zhì)外漏。閥桿上端與傳動裝置直接相接，以傳遞力矩。 （3）蝶板     蝶板是蝶閥的啟閉件。 例：蝶閥型號：D371X-16C  DN250 D-蝶閥          3-渦輪式             7-對夾 1-垂直板式     X-橡膠（密封） 16-公稱壓力1.6MPa    C-閥體材質(zhì)     DN250-流通通徑250mm,連接法蘭,,十、法蘭,凹凸面    MFM                    凸面  RF,環(huán)連接  RTJ                     鋼圈（環(huán)）,十一、閥門的安裝、使用和維護(hù),1、閥門在安裝前應(yīng)清潔內(nèi)腔和密封面；   2、安裝時必須使介質(zhì)的流動方向與閥體上的箭頭方向一致；   3、閥門應(yīng)安裝在水平管路上，閥桿垂直于管路，手輪向上；   4、閥門外露螺紋、閥桿與螺母結(jié)合部分保持清潔，潤滑良好；   5、閥體大蓋、支架、手輪等各處螺栓、緊固件保持齊全滿扣；,6、閥門密封填料箱保持清潔不漏，及時更換密封填料；   7、填料處密封脂的加注方法：當(dāng)閥桿填料泄露時，填料中部可加注密封脂。應(yīng)使閥門位于全開位置或確認(rèn)閥體中沒有沒有壓力，先用銅絲撥動注脂閥內(nèi)鋼球，泄放閥體內(nèi)腔壓力，再用注脂槍向填料函內(nèi)加注密封脂,8、閥門可能發(fā)生的故障及其消除方法,閥門可能發(fā)生的故障及其消除方法,謝謝！,