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阀门的种类及原理

发布时间:2019-09-11      点击:

  阀门的品种及原 理 1 合键实质 1 阀门概述及分类 ? 2 模范阀门先容 ? 3 电动和气动实践机构及调试 ? 4 阀门的试验 ? 5 常见窒碍及维修 ? 2 1 阀门概述及分类 ? 阀门是流体输送编造中的独揽部件,拥有 截断、调动、导流、造止逆流、稳压、分 流或溢流泄压等成效。 3 ? 阀门的品种良多,且有多种分类方式: 一、按用处和功用分类 1、截断阀类: 合键用于截断或接通介质流。搜罗闸阀、截 止阀、隔阂阀、旋塞阀、球阀、△蝶阀等。 2、调动阀类: 合键用于调动介质的流量、压力等。搜罗调 节阀、节约阀、减压阀等。 3、止回阀类: 用于反对介质倒流。搜罗百般构造的止回阀。 4、分流阀类: 用于分派、分袂或同化介质。搜罗百般构造 的分派阀和疏水阀等。 5、平安阀类: 用于超压平安庇护。搜罗各品种型的平安阀。 4 二、按合键参数分类 1、按压力分类 (1) 真空阀 事务压力低于圭臬大气压的阀门。 (2) 低压阀 公称压力PN1.6MPa的阀门。 (3) 中压阀 公称压力PN2.5~6.4Mpa的阀门。 (4) 高压阀 公称压力PN10.0~80.0Mpa的阀门。 (5) 超高压阀 公称压力PN≥100Mpa的阀门。 2、按介质事务温度分类 (1) 高温阀 t450℃的阀门。 (2) 中温阀 120℃≤t450℃的阀门。 (3) 常温阀 -40℃≤t120℃的阀门。 (4) 低温阀 -100℃≤t-40℃的阀门。 (5) 超低温阀 t-100℃的阀门。 5 3、按阀体原料分类 (1) 非金属原料阀门 如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、 塑料阀门。 (2) 金属原料阀门 如铜合金阀门、铝合金阀门、 铅合金阀门、钛合金阀门铁阀门、碳钢阀门、 低合金钢阀门、高合金钢阀门。 (3) 金属阀体衬里阀门 如衬铅阀门、衬塑料阀门、 衬珐琅阀门。 6 三、通用分类法 这种分类方式既按道理、功用又按构造划 分,是目前国内、国际最常用的分类方式。 凡是分为:闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、 蝶阀、隔阂阀、止回阀、节约阀、平安阀、 减压阀、疏水阀、调动阀。 7 2 模范阀门 2.1 闸阀 ? 闸阀是动作截止介质操纵,正在全开 时一切畅通直通,此时介质运转的 压力耗损最幼。闸阀平凡合用于不 必要每每启闭,并且维系闸板全开 或全闭的工况。不对用于动作调动 或节约操纵。关于高速滚动的介质, 闸板正在片面开启景遇下可能惹起闸 门的振动,而振动又也许毁伤闸板 和阀座的密封面,而节约会使闸板 遭遇介质的冲蚀。 明杆楔式单闸板闸阀 8 ? 从构造地势上,▲●…△合键的区 别是所采用的密封元件的 地势。依照密封元件的形 式,通常把闸阀分成几种 差此表类型,如:楔式闸 阀、平行式闸阀、平行双 闸板闸阀、楔式双闸板闸 等。最常用的地势是楔式 闸阀安好行式闸阀。 9 10 11 12 13 2.2 截止阀 ? 截止阀是用于截断介质滚动的, 截止阀的阀杆轴线与阀座密封面 笔直,通过策动阀芯的上下起落 举办开断。截止阀一朝处于开启 形态,它的阀座和阀瓣密封面之 间就不再有接触,并拥有特殊可 靠的堵截举措,因此它的密封面 刻板磨损较幼,因为大局限截止 阀的阀座和阀瓣比拟容易修茸或 退换密封元件时无需把一切阀门 从管线上拆下来,这关于阀门和 管线焊接成一体的局面是很合用 的。 14 ? 介质通过此类阀门时的 滚动对象发作了转化, 于是截止阀的滚动阻力 较高。引入截止阀的流 体从阀芯下部引入称为 正装,从阀芯上部引入 称为反装,□▼◁▼正装时阀门 开启省力,封闭辛苦, 反装时,阀门封闭缜密, 开启辛苦,截止阀凡是 正装。 15 16 17 18 19 2.3 止回阀 ? 止回阀的功用是只许可介 质向一个对象滚动,并且 反对对象滚动。平凡这种 阀门是自愿事务的,正在一 个对象滚动的流体压力作 用下,阀瓣翻开;流体反 对象滚动时,由流体压力 和阀瓣的自重合阀瓣功用 于阀座,从而堵截滚动。 搜罗旋启式止回阀和起落 式止回阀。 20 21 22 2.4 蝶阀 ? 蝶阀的蝶板装配于管道的直径对象。正在蝶阀阀 体圆柱形通道内,圆盘形蝶板绕着轴线°时,阀 门则是全开形态。蝶阀构造粗略、体积幼、重 量轻,只由少数几个零件构成。并且只需扭转 90°即可迅速启闭,操作粗略。蝶阀处于所有 开启场所时,蝶板厚度是介质流经阀体时独一 的阻力,于是通过该阀门所发作的阻力很幼, 故拥有较好的流量独揽性格,可能作调动用。 23 24 25 26 ? 蝶阀有弹性密封和金属的密封两种密封型 式。弹性密封阀门,密封圈可能镶嵌正在阀 体上或附正在蝶板周边。采用金属密封的阀 门凡是比弹性密封的阀门寿命长,但很难 做到所有密封,金属密封能符合较高的工 作温度,弹性密封则拥有受温度局部的缺 点。 27 单偏幸蝶阀 双偏幸蝶阀 三偏幸蝶阀 28 29 2.5 球阀 ? 球阀是由旋塞阀演变而来。 它拥有一样的扭转90度的 举措,差此表是旋塞体是 球体,有圆形通孔或通道 通过其轴线 度时,正在进、出口处应全 部暴露球面,从而截断流 动。 30 ? 球阀只必要用扭转90度的操作和很幼的动弹力矩 就能封闭缜密。所有平等的阀体内腔为介质供应 了阻力很幼、直通的流道。球阀最适宜直接做开 闭操纵,但也能作节约和独揽流量之用。球阀的 合键特色是自己构造紧凑,易于操作和维修,适 用于水、溶剂、酸和自然气等凡是事务介质,而 且还合用于事务条目恶毒的介质,如氧气、过氧 化氢、甲烷、乙烯、树脂等。球阀阀体可能是整 体的,也可能是组合式的。 31 32 33 2.6 隔阂阀 ? 隔阂阀是用一个弹性的膜片连合正在压缩件 上,压缩件由阀杆操作上下挪动,当压缩 件上升,膜片就高举,变成通途,当压缩 件降落,膜片就压正在阀体上,阀门封闭。 此阀合用于开断、节约。 隔阂阀十分合用 于运送有侵蚀性、有粘性的流体,并且此 阀的操作机构不流露正在运送流体中,故不 会被污染,也不必要填料,阀杆填料局限 也不会败露。 34 堰式隔阂阀 直通式隔阂阀 35 2.7 平安阀 ? 平安阀的功用道理 是基于力平均,一 旦阀瓣所受压力大 于弹簧设定压力时, 阀瓣就会被此压力 推开,其压力容器 内的气(液)了解 被排出,以低落该 压力容器内的压力。 36 37 38 39 40 2.8 调动阀 调动阀合键事务道理,是靠变动阀门阀 瓣与阀座间的畅通面积,到达调动压力、 流量等参数的目标。 ? 本节合键先容调动阀的阀体和阀芯的主 要构造,调动阀的流量性格以及相合阀 芯气蚀噪音题目标处分方式。 ? 41 2.8.1 阀体构造 直通单座阀(GLOBE) ? 阀体内唯有一个阀座和密 封面,构造粗略,密封恶果 好,是操纵较多的一种阀体 类型。 42 直通双座阀(GLOBE) ? 阀体内有两个阀座和 密封面,畅通才华大, 不服均力幼,但败露量 大,堵截恶果差,是使 用较多的一种阀体类 型 43 套筒阀(CAGE) ? ? ? ? ? ? ? 阀体内部阀芯由套筒导向 套筒上开有窗口用于裁夺流量与流 量性格 阀芯上可开有平均孔,减幼不服均力 套筒阀可调比大,振动幼,不服均力幼, 交流性好, 可合用于大局限单双座阀的行使场 合 不对用于有颗粒及较脏污介质 是操纵最为通俗的一种阀体类型 44 45 ? 球阀、蝶阀、隔阂阀等都可能动作调动阀 46 2.8.3 气蚀、噪音题目及处分 47 气蚀 ? 液体介质流经阀座时 压力降落至汽化压力 以下,阀门出口压力 P2若低于汽化压力则 显示闪蒸,高于汽化压 力则显示气蚀征象 48 噪音 ? 闪蒸发作 ? 气蚀发作 高流速介质发作 ? 49 抗气蚀、噪音的步调 ? ? ? ? 采用多级阀芯,分级降压, 使每级压力高于汽化压 力 低落阀上压差,独揽介质 流速串联节约孔板 采用抗气蚀的原料伸长 操纵寿命 采用消音器 50 51 3 实践机构 3.1 电动和气动实践机构简介 3.1.1 气动实践机构 ? 阀门气动驱动装配平安、牢靠、本钱低, 操纵维修简单,是阀门驱动机构中的一大 分支。气动装配正在拥有防爆央求的局面应 用较多。阀门气动驱动装配采用气源的工 作压较低,构造尺寸不大,阀门气动驱动 装配的总推力也不很大。 52 3.1.2 电动实践机构 ? 电动实践机构凡是由电机、减速箱、手操 机构、刻板场所指示机构等极少部件构成。 与其他阀门驱动装配比拟,电动驱动装配 拥有动力源通俗,操作急忙、简单等特色, 而且容易餍足百般独揽央求。于是,正在阀 门驱动装配中,电动装配占主导职位。 53 电动实践机构的构造 指示器 视察窗 电机 电容器 加热器 接线端子 限位开合/力矩开合 机体 手轮 底座 手柄 动力动弹轴套 涡轮、蜗杆 54 55 3.2.2 气动头调试 ? 气动实践机构的调试,合键是对定位器举办调试。最先将 阀门放至全合场所,为保障阀门封闭缜密,拧阀杆上连合 螺母至拧不动为止,阀芯和阀座断定接触慎密了,此时调 整阀杆行程刻度牌至零位,然后接通气源,用减压阀将气 源压力调至所需压力,然后用信号发作器给定位器输入 4mA电流,调理定位器上的零点调理手轮至阀门刚才开 始动动作止,接着再输入20mA电流,依照行程刻度,调 整零点调理手轮和量程调理装配使阀杆行程为全开,然后 反复输入4mA和20mA的次序,直至阀门餍足4mA全合和 20mA全开的央求。为了保障阀门正在4mA的光阴合紧,正在 调试时可能输入4.10~4.15mA电滚动作全合的信号,如许 正在本质事务形态下4mA电流断定能将阀门合紧。 56 57 4 阀门试验 ? ? 阀门正在总装已毕后必需举办功能试验,以检验产 品是否适当打算央乞降是否到达国度所规章的质 量圭臬。阀门的原料、毛坯、热打点、机加工和 装置的缺陷凡是都能正在试验历程中暴透露来。▲★-● 向例试验有壳体强度试验、密封试验、低压密封 试验、举措试验等,而且依照必要,依序序逐项 试验及格后举办下一项试验。 58 59 4.1 阀门试验方式 4.1.1 强度试验 ? 阀门可当作是受压容器,故需餍足经受介质压力而不渗漏的央求,故阀体、阀盖等零 件的毛坯不应存正在影响强度的裂纹、松散气孔、夹渣等缺陷。阀门创修厂除对毛坯进 行表面及内正在质地的厉厉检讨表,还应逐台举办强度试验,以保障阀门的操纵功能。 强度试验凡是是正在总装后举办。毛坯质地不太平或补焊后必需热打点的零件,为避免 和省略因试验不足格而酿成的百般华侈,可正在零件粗加工后举办中心强度试验(常称 为毛泵)。经中心强度试验的零件总装后,如用户未提出央求,阀门可不再举办强度 试验。苏阀为了保障质地,正在中心强度试验后,阀门都通盘终末再举办强度试验。 试验平凡正在常温下举办,为确保操纵平安,试验压力P凡是为公称压力PN的1.25~1.5 倍。试验时阀门处于开启形态,一端关闭,从另一端注入介质并施加压力。检验壳体 (体、盖)表露表表,央求正在规章的试验连续韶华(凡是不幼于10分钟)内无渗漏, 才可能为该阀门强度试验及格。为保障试验的牢靠性,强度试验应正在阀门涂漆挺举办, 以水为介质时应将内腔的氛围排净。 渗漏的阀门,如时间条目许可补焊的可守时间表率举办补焊,但补焊后必需从新举办 强度试验,并妥当伸长试验连续韶华。 ? ? ? 60 4.1.2 密封试验 ? 除节约阀表,无论是堵截用阀照旧调动用阀,均应拥有必定的封闭密封性,◆●△▼●故阀 门出厂前需逐台举办密封试验,带上密封的阀门还要举办上密封试验。 试验平普通正在常温下以公称压力PN举办的,苏阀凡是是正在1.1倍PN压力下举办的。 以水为试验介质时,易使阀门发作锈蚀,平凡要依照时间央求独揽水质,并正在试 验后将残水吹干或烘干。 闸阀和球阀因为有两个密封副,故需举办双向密封试验。试验时,先将阀门开启, 把通道一端封堵住,压力从另一端引入,待压力升高到规章值时将阀门封闭,然 ? ? ? 后将封堵端的压力渐渐卸去,并举办检验。另一端也反复上述试验。闸阀的另一 种试验方式是正在体腔内维系试验压力,从通道两头同时检验阀门的双密封性。 61 62 ? ? 试验止回阀时,压力应从出口端引入,正在入口端举办检验。 密封试验时,阀门的封闭力矩应按公称压力与公称通径裁夺。手动阀门 平凡只许可用平常体力封闭,☆△◆▲■而不得借帮于其他辅帮用具,当手轮直径 ≥320mm时许可用两人封闭。有驱动装配的阀门,应正在操纵驱动装配的 环境下试验。如时间央求上规章相封闭力矩央求时,需用测力扳手测合 闭力矩。 ? 密封试验应正在阀门总装后的强度试验后举办,由于不但要检讨阀门的合 闭密封性,还应检讨填料及中法兰垫片的密封性。 ? 上密封试验平凡正在强度试验时一并举办。试验时并阀杆升高到限场所, 使阀杆与阀盖密封面慎密接触,将填料压盖松开后检验其密封性。 63 ? 用于气体介质的阀门或图纸时间表率书央求作 低压气密封试验的阀门,必需按试验圭臬表率 举办,试验介质为氮气或干燥干净的氛围。试 验压力为0.6MPa。 64 4.1.3 功能试验 ? ? 试验介质同壳体强度试验和密封试验,正在壳体强度试验和密封试验及格后举办。 手动阀门举措功能试验:阀门处于开启形态,阀腔内充压到试验压力,用规章 的力矩封闭阀门,正在阀瓣的一侧减压,以正在开启阀门最倒霉和对象设立修设压差, 然后以规章的力矩开启阀门,这样举办起码三次以上无缺的带载轮回举措,以 检验阀门开和合的操作是否平常、举措是否生动、开和合的场所指示是否确切 等; 止回阀举措功能试验,正在规章的压差下作阀门开启试验,试验次数不少于3次; 电动和气动阀门举措功能试验,按阀门时间规格书的规章举办,阀门时间规格 书无显然规章时,应以额定实践机构操作阀门已毕三次无缺的带载轮回举措, 正在一切试验中,阀门必需运转安稳、生动,阀门开、合必需到位,场所指示必 须确切。 65 ? ? 4.1.4 真空密封试验 ? 真空密封试验(或称真空检漏)是一种圆活度很高的密封试验方 法。宇航及原子能工业用阀及密封性央求极高的阀门凡是均举办 真空密封试验。 ? 真空试验平凡正在阀门强度、密封试验及格后举办。为保障试验的 精确性,被测阀门应拥有很高的干净度和加工精美的密封面。而 且阀体、阀盖凡是均应采用锻件。 ? 真空密封试验平凡的方式是氦质谱检漏:将被测阀门用真空泵抽 至规章的真空度后,正在阀门被测部位表施加氦气(有氦罩法或喷 氦法)。如有漏隙,氦气便进入阀门的被测部,编造中的氦质谱 检漏仪就可显示出来,据此可盘算漏率。 66 4.1.5 微败露试验 ? 近年来跟着人们环保认识的增强,宇宙上的百般机构对阀门的密封提出 了更为厉厉的央求,十分是对操纵介质为强侵蚀性、强辐射性、剧毒时。 阀门的微败露(fugitive emission)央求便是个中的一种。阀门的微泄 漏检测( FE TEST)合键是检验阀门中法兰和填料函处的微量败露珠平, 属于阀门壳体密封试验的一种。 ? 阀门微败露检测的基础道理是:正在阀门处于半开半闭形态时向阀门内部 通以规章压力的氦气,用已调动好漏率的带吸气探针的氦质谱检漏仪对 中腔和填料函部位举办检测,看该部位是否餍足用户所规章的漏率。 阀门微败露央求是当今阀门繁荣的一种对象,这种微败露央求是很适当 核电阀门的央求的。 ? 67 4.2 试验开发 试压台盲板式 ? 试压时阀门的一侧法兰用螺栓正在 试压台下压紧,从下侧打压,上 侧视察密封,或上侧用盲板密封, 下侧打压检验强度。因为试验时 阀体两头直接经受压紧力而容易 惹起密封变形,乃至影响试验的 精确性。于是,压紧力不宜过大, 正在保障阀门端面不渗漏的条件下, 压紧力愈幼愈好。 68 翻转试压台和悬挂盲板式 ? 阀门侧法兰用三个油压的钩形压板,正在试压台上拉紧,另 一侧法兰由吊持油缸顶紧盲板密封,举办阀门的强度试验。 因为阀门两头不受轴向力,阀门密封面不会发作变形,因 此试验比拟精确。 ? 69 八字盲板 70 法兰泵验板 对接焊端泵验闷头 71 4.3 装配前检讨 ? ? ? ? ? 试压台 阀门封闭后打压 10min内压力不降 法兰连适用橡胶垫片 焊接坡口用铅板 72 5 阀门常见窒碍及维修 阀门启闭有卡阻、●不生动或者不行平常启闭,甚 至无法延续启闭,合键是因为阀杆与其它零件卡阻, 合键是阀杆与填料之间的卡阻。凡是有: ? ? ? ? 填料压盖偏斜后碰阀杆 --打点方式:确切装配。 填料装配不确切或压得过紧 --打点方式:填料预紧,妥当减弱填料。 阀杆与填料压盖咬住 --打点方式:退换或返修。 零部件之间咬住或咬伤 --打点方式:妥当润滑阀杆。 阀杆、填料函 73 阀门密封面擦伤、阀杆光柱局限咬擦伤和阀杆螺纹局限咬伤等 ? ? ? ? 密封面研磨后有磨粒嵌入密封面里,未拂拭洁净,酿成密封面擦 伤;有的经操纵后,磨粒正在介质的冲洗下,磨粒排出而粘正在密封 面上,经阀门开合,酿成擦伤。 --打点方式:合理选用研磨剂,密封面研磨后必需洗涤洁净。 介质中的赃物或者焊渣未拂拭洁净,酿成擦伤。 --打点方式:从新洗涤洁净。 阀杆与填料压套、填料垫碰擦,其次介质中含有硼的介质,泄出 后会结晶变成硬的颗粒,正在填料与阀杆接触表表,开合时拉伤阀 杆表表。 --打点方式:确切装配、调理零部件配合间隙和降低阀杆表表 硬度。 梯形螺纹处有沾污赃物,润滑条目差;阀杆和相合零件变形 --打点方式:拂拭赃物,对高温阀门实时涂润滑剂;对变形零 件删改。 74 填料败露和阀体与阀盖连合处败露 (1)填料败露 败露及因为: ? 填料密封道理: 对填料施加的轴向力,▪️•★填料发作塑性变形,阀门因为多 个填料装配, 部位互相瓜代接触,变成 “ 迷宫效应 ”,起到反对压力 介质表败露的功用。 ? 填料败露除了正在压力和介质差此表分泌力下,填料的接触压力不足表, 又有填料自己的老化,阀杆的拉伤等因为。 ? 填料对阀杆发作侵蚀,于是当压力把介质沿着填料与阀杆之间的接触 间隙向表败露,直至从填料处败露,其它操作不妥,使劲太过阀杆弯 曲。 ? 填料选用不妥,不耐介质侵蚀、不耐高压或真空、高温及低温。 ? 填料进步操纵期,已老化,失落弹性 ? 填料装配数目缺乏 打点方式: ? 应按工况条目选用填料型式和原料 ; ? 预紧填料,确切装配和确定填料数目; ? 阀杆弯曲,表表侵蚀刻板修茸或退换; ? 填料失效必需退换。 75 (2)法兰败露 ? ? ? 阀门的法兰密封连合正在接触部位之间依照打算要 求安顿密封垫片,寄托连合螺栓所发作的预紧力 到达足够的比压,反对介质向表败露。 垫片原料和构造有:橡胶垫片、石棉橡胶垫片、 石墨垫片、不锈钢和石墨环绕式垫片、波纹管形 和金属垫片。 垫片密封属于强造密封。 76 常见的法兰败露有以下种: a. 界面败露-密封垫片与法兰端面之间密封不厉而发作败露。 合键因为: ? 密封垫片预紧力不足-----打点方式:妥当添补预紧力; ? 法兰密封面粗疏度不符央求--打点方式:返修; ? 法兰平面不服整或平面横向有划痕--打点方式:返修; ? 冷和热变形以及刻板振动等 ---打点方式:改观境遇或原料采用; ? 法兰连合螺栓变形伸长----打点方式:原料和不行进步许用扭 矩; ? 密封垫片长久操纵发作塑性变形--打点方式:退换; ? 密封垫片老化、龟裂和变质--- 打点方式:退换。 77 b.分泌败露- -介质正在压力的功用下,通过垫片原料隙缝产 生败露。 合键因为: ? 与密封垫片原料相合; ? 介质的压力; ? 介质的温度; ? 密封垫片老化、龟裂和变质。 78 c.捣乱败露- -因为装配质地而发作密封垫片太过压缩或密 封比压缺乏而发作的败露。 合键因为: ? 装配密封垫片偏斜,使片面密封比压缺乏或预紧力过大,失 去回弹才华; ? 法兰连合螺栓松紧不匀称; ? 两法兰同轴度(中央线偏移)偏斜; ? 密封垫片选用过错即没有按工况条目确切选用垫片的原料和 型式; ? 界面败露和捣乱败露会跟着韶华的推移而显明加大,对分泌 败露的败露量与韶华的相合不显明。 79 80

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