閥門(men)是(shi)用來(lai)控(kong)(kong)制管道中流(liu)(liu)(liu)體(ti)的流(liu)(liu)(liu)向(xiang)、壓力及流(liu)(liu)(liu)量的基礎元件。閥門(men)是(shi)管路流(liu)(liu)(liu)體(ti)輸送(song)系統中的控(kong)(kong)制部(bu)件,它是(shi)用來(lai)改變(bian)通路斷面和介(jie)質流(liu)(liu)(liu)動方向(xiang),具有導流(liu)(liu)(liu)、截止(zhi)、調節、節流(liu)(liu)(liu)、止(zhi)回、分流(liu)(liu)(liu)或溢(yi)流(liu)(liu)(liu)卸壓等(deng)功能。用于流(liu)(liu)(liu)體(ti)控(kong)(kong)制的閥門(men),從最簡(jian)單的截止(zhi)閥到(dao)極為復雜(za)的自控(kong)(kong)系統中所用的各種閥門(men),其品種和規格(ge)繁多,閥門(men)的公稱(cheng)通徑從極微小的儀表閥大至通徑達 10m 的工業管路用閥。
1 閥門的分類
1.1 按用途(tu)和作(zuo)用分(fen)類
(1)截(jie)斷閥(fa)(fa)類主(zhu)要用(yong)于截(jie)斷或接通介質流。包括(kuo)閘閥(fa)(fa)、截(jie)止(zhi)閥(fa)(fa)、隔(ge)膜閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)、旋塞(sai)閥(fa)(fa)、蝶閥(fa)(fa)、柱(zhu)塞(sai)閥(fa)(fa)、球塞(sai)閥(fa)(fa)、針(zhen)型儀(yi)表閥(fa)(fa)等。
(2)調(diao)節閥(fa)類主要用于調(diao)節介質的(de)流量(liang)、壓(ya)力(li)等(deng)。包括調(diao)節閥(fa)、節流閥(fa)、減壓(ya)閥(fa)等(deng)。
(3)止(zhi)(zhi)回閥類用(yong)于阻止(zhi)(zhi)介質倒流。包括各種結構的止(zhi)(zhi)回閥。
(4)分(fen)(fen)流閥(fa)類用于分(fen)(fen)離(li)、分(fen)(fen)配(pei)(pei)或混合介質。包括各(ge)種結構的分(fen)(fen)配(pei)(pei)閥(fa)和疏水閥(fa)等。
(5)安全閥(fa)類用于介質超壓時(shi)的安全保護。包括各種類型(xing)的安全閥(fa)。
這(zhe)種分(fen)類(lei)方法既按(an)原理(li)、作用(yong)劃分(fen)又(you)按(an)結(jie)構劃分(fen),是目前國(guo)際、國(guo)內最(zui)常用(yong)的分(fen)類(lei)方法。一般分(fen)為(wei)閘閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、截止閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、節流閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、儀表閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、柱(zhu)塞閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、隔膜閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、旋塞閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、蝶閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、止回閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、減壓閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、疏水(shui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、調節閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、底(di)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、過濾器、排(pai)污閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等。
2 閥門的特性
2.1 使用特性
它確定了閥(fa)(fa)門(men)(men)的(de)主要使(shi)用性能和(he)使(shi)用范圍。屬(shu)于閥(fa)(fa)門(men)(men)使(shi)用特性的(de)有:閥(fa)(fa)門(men)(men)類(lei)別(bie)(閉路(lu)閥(fa)(fa)門(men)(men)、調節閥(fa)(fa)門(men)(men)、安全閥(fa)(fa)門(men)(men)等);產品類(lei)型(閘閥(fa)(fa)、截止閥(fa)(fa)、蝶閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)等);閥(fa)(fa)門(men)(men)主要零件(閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)蓋、閥(fa)(fa)桿、閥(fa)(fa)瓣、密(mi)封面的(de)材料);閥(fa)(fa)門(men)(men)傳(chuan)動方式等。
2.2 結構特性
它確定了閥(fa)門的安裝、維(wei)修、保養等方法的一些(xie)結構特性。屬(shu)于結構特性的有:閥(fa)門的結構長度和(he)總體(ti)高度、與管道(dao)的連(lian)接形(xing)式(shi)(法蘭連(lian)接、螺紋連(lian)接、夾箍連(lian)接、外螺紋連(lian)接、焊(han)(han)接端(duan)連(lian)接等);密封(feng)面的形(xing)式(shi)(鑲圈、螺紋圈、堆焊(han)(han)、噴焊(han)(han)、閥(fa)體(ti)本體(ti));閥(fa)桿結構形(xing)式(shi)(旋轉(zhuan)桿、升降桿)等。
3 選擇閥門(men)的步驟和依據
3.1 選擇閥門的步驟(zou)
(1)明確閥門(men)在(zai)設(she)備(bei)或裝(zhuang)置中的用途,確定閥門(men)的工作(zuo)條件:適用介質、工作(zuo)壓力、工作(zuo)溫(wen)度等(deng)。
(2)確定與閥門連(lian)接管道的公稱通徑和連(lian)接方式:法蘭(lan)、螺紋、焊接等。
(3)確(que)定操作閥門的方式:手動(dong)(dong)(dong)、電動(dong)(dong)(dong)、電磁、氣動(dong)(dong)(dong)或液動(dong)(dong)(dong)、電氣聯動(dong)(dong)(dong)或電液聯動(dong)(dong)(dong)等。
(4)根據管線輸送的(de)介質(zhi)、工作(zuo)壓(ya)力、工作(zuo)溫度確(que)定(ding)所選閥門的(de)殼體(ti)和(he)內(nei)件的(de)材料:灰(hui)鑄(zhu)鐵(tie)(tie)、可(ke)鍛鑄(zhu)鐵(tie)(tie)、球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)(tie)、碳素(su)鋼、合金鋼、不銹耐酸鋼、銅合金等。
(5)選擇閥(fa)門的種類:閉路(lu)閥(fa)門、調節閥(fa)門、安全閥(fa)門等。
(6)確(que)定閥(fa)門的形式:閘閥(fa)、截止(zhi)閥(fa)、球閥(fa)、蝶(die)閥(fa)、節流閥(fa)、安全閥(fa)、減壓閥(fa)、蒸汽疏(shu)水(shui)閥(fa)等。
(7)確定閥門(men)的(de)參數:對于自動(dong)閥門(men),根(gen)據不同需要先確定允許(xu)流阻、排放能(neng)力、背壓等,再確定管道的(de)公稱(cheng)通徑(jing)和(he)閥座孔(kong)的(de)直徑(jing)。
(8)確定所選用閥(fa)門的幾何參數(shu):結構長度、法(fa)蘭連接形(xing)式及尺(chi)寸(cun)、開啟(qi)和(he)關(guan)閉后閥(fa)門高度方向的尺(chi)寸(cun)、連接的螺栓孔尺(chi)寸(cun)和(he)數(shu)量、整(zheng)個閥(fa)門外形(xing)尺(chi)寸(cun)等。
(9)利用(yong)現(xian)有的(de)資料(liao):閥門產品目(mu)錄(lu)、閥門產品樣本等(deng)選擇適當的(de)閥門產品。
3.2 選擇閥門的依據(ju)
(1)所選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)的(de)用(yong)(yong)(yong)途(tu)、使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)工況條件和操(cao)縱控(kong)制(zhi)方(fang)式。例如(ru)泵(beng)(beng)(beng)(beng)房(fang)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)出口(kou)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)的(de)選(xuan)(xuan)擇(ze),首(shou)先需(xu)滿(man)足水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)能(neng)(neng)(neng)閉(bi)閥(fa)(fa)啟(qi)動(dong)及停(ting)止(zhi)(zhi)以(yi)(yi)減小啟(qi)動(dong)電流及停(ting)機時對水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)的(de)沖擊;其次需(xu)配(pei)(pei)備(bei)(bei)止(zhi)(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men),在水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)機組(zu)意外停(ting)機時能(neng)(neng)(neng)迅速關閉(bi)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)以(yi)(yi)防止(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)長(chang)(chang)時間(jian)反(fan)轉;第三,需(xu)配(pei)(pei)備(bei)(bei)消除(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)錘(chui)的(de)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)以(yi)(yi)保障水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)機組(zu)運行(xing)安全。理解(jie)(jie)了所選(xuan)(xuan)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)的(de)用(yong)(yong)(yong)途(tu)后(hou),還(huan)需(xu)了解(jie)(jie)安裝(zhuang)(zhuang)現(xian)場(chang)及使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)條件方(fang)能(neng)(neng)(neng)正確選(xuan)(xuan)擇(ze)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)。如(ru)選(xuan)(xuan)擇(ze)電動(dong)蝶(die)閥(fa)(fa)+微(wei)阻(zu)緩(huan)(huan)閉(bi)式止(zhi)(zhi)回(hui)閥(fa)(fa),電動(dong)蝶(die)閥(fa)(fa)可(ke)滿(man)足閉(bi)閥(fa)(fa)啟(qi)動(dong)及停(ting)機。微(wei)阻(zu)緩(huan)(huan)閉(bi)式止(zhi)(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)用(yong)(yong)(yong)于(yu)防止(zhi)(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)反(fan)轉及水(shui)(shui)(shui)(shui)錘(chui),由(you)于(yu)結構(gou)相對簡單故(gu)障率較(jiao)低(di),但安裝(zhuang)(zhuang)長(chang)(chang)度(du)較(jiao)長(chang)(chang)、水(shui)(shui)(shui)(shui)阻(zu)較(jiao)大,適合有較(jiao)大安裝(zhuang)(zhuang)空間(jian),對能(neng)(neng)(neng)耗要求不高的(de)泵(beng)(beng)(beng)(beng)站如(ru)小型(xing)(xing)泵(beng)(beng)(beng)(beng)站使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong);選(xuan)(xuan)擇(ze)液控(kong)緩(huan)(huan)閉(bi)式止(zhi)(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)可(ke)同時滿(man)足水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)出口(kou)閥(fa)(fa)門(men)(men)(men)必需(xu)的(de)三項功能(neng)(neng)(neng),且(qie)(qie)安裝(zhuang)(zhuang)長(chang)(chang)度(du)可(ke)以(yi)(yi)很(hen)小,水(shui)(shui)(shui)(shui)阻(zu)比較(jiao)小,但由(you)于(yu)結構(gou)復雜(za),需(xu)一套高壓(ya)(ya)液壓(ya)(ya)系(xi)(xi)統,因此故(gu)障率較(jiao)高且(qie)(qie)維修困難,因此適合安裝(zhuang)(zhuang)于(yu)大型(xing)(xing)泵(beng)(beng)(beng)(beng)站且(qie)(qie)有較(jiao)多備(bei)(bei)用(yong)(yong)(yong)機組(zu)的(de)場(chang)合;水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)出口(kou)也(ye)可(ke)選(xuan)(xuan)擇(ze)多功能(neng)(neng)(neng)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)控(kong)制(zhi)閥(fa)(fa),其安裝(zhuang)(zhuang)長(chang)(chang)度(du)小于(yu)電動(dong)蝶(die)閥(fa)(fa)+微(wei)阻(zu)緩(huan)(huan)閉(bi)式止(zhi)(zhi)回(hui)閥(fa)(fa),不用(yong)(yong)(yong)電動(dong)或液壓(ya)(ya)系(xi)(xi)統空置(zhi),結構(gou)最(zui)為簡單,故(gu)障率很(hen)低(di),且(qie)(qie)水(shui)(shui)(shui)(shui)錘(chui)消除(chu)效(xiao)果最(zui)好,但水(shui)(shui)(shui)(shui)阻(zu)最(zui)高,適合水(shui)(shui)(shui)(shui)錘(chui)比較(jiao)嚴重或無人值守泵(beng)(beng)(beng)(beng)站使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。
(2)工作介(jie)(jie)質的性(xing)質:工作壓力、工作溫度、腐蝕(shi)性(xing)能,是(shi)否(fou)含有固體(ti)顆粒,介(jie)(jie)質是(shi)否(fou)有毒,是(shi)否(fou)是(shi)易燃、易爆介(jie)(jie)質,介(jie)(jie)質的粘度等(deng)。
(3)對(dui)閥門流體(ti)特性(xing)的要(yao)求:流阻、排放能力、流量特性(xing)、密封等級等。
(4)安裝尺寸和外形尺寸要求:公(gong)稱(cheng)通徑、與(yu)管道的連接(jie)(jie)方(fang)式和連接(jie)(jie)尺寸、外形尺寸或重量限(xian)制等。
(5)對(dui)閥(fa)門(men)(men)產品的(de)(de)(de)可(ke)靠(kao)性、使用(yong)壽命(ming)和電動裝置的(de)(de)(de)防爆性能等(deng)附加要(yao)(yao)求。在選(xuan)定參數時應注意(yi):如(ru)果閥(fa)門(men)(men)要(yao)(yao)用(yong)于控制(zhi)目的(de)(de)(de),必須確定如(ru)下額外參數:操作方法(fa)、最(zui)大(da)和最(zui)小流量要(yao)(yao)求、正常流動的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)降、關閉時的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)降、閥(fa)門(men)(men)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)和最(zui)小進(jin)口壓(ya)力(li)。
根(gen)據上述選擇閥(fa)門(men)(men)的(de)(de)依(yi)據和步驟(zou),在合理、正確地(di)選擇閥(fa)門(men)(men)時(shi)還(huan)必須對各種類型(xing)閥(fa)門(men)(men)的(de)(de)內(nei)部結構進(jin)行詳細了解(jie),以便能對優先(xian)選用的(de)(de)閥(fa)門(men)(men)作出正確的(de)(de)選擇。
管(guan)道(dao)的(de)最(zui)終(zhong)控制(zhi)是閥(fa)門(men)。閥(fa)門(men)啟閉件控制(zhi)著介質在管(guan)道(dao)內(nei)的(de)流(liu)(liu)束方式(shi),閥(fa)門(men)流(liu)(liu)道(dao)的(de)形狀使(shi)閥(fa)門(men)具(ju)備一(yi)定的(de)流(liu)(liu)量特(te)性(xing),在選(xuan)擇管(guan)道(dao)系統最(zui)適合安(an)裝的(de)閥(fa)門(men)時必須考慮到這(zhe)一(yi)點。
4 選擇閥門(men)必須遵循的原則(ze)
4.1 截止和開放介質用的閥(fa)門
流(liu)道(dao)為(wei)(wei)(wei)(wei)直(zhi)通(tong)式的閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門,常用(yong)(yong)(yong)的有(you)蝶(die)(die)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、閘(zha)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等,其(qi)(qi)流(liu)阻較(jiao)(jiao)小,通(tong)常選(xuan)(xuan)擇作為(wei)(wei)(wei)(wei)截(jie)止和開放(fang)介質用(yong)(yong)(yong)的閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門。而向下(xia)閉合(he)(he)式閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(截(jie)止閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、柱塞(sai)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa))由于(yu)其(qi)(qi)流(liu)道(dao)曲折,流(liu)阻比其(qi)(qi)他(ta)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門高(gao),故較(jiao)(jiao)少選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)。在允許有(you)較(jiao)(jiao)高(gao)流(liu)阻的場(chang)合(he)(he),如輸送(song)的介質為(wei)(wei)(wei)(wei)氣(qi)體的場(chang)合(he)(he)可選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)向下(xia)閉合(he)(he)式閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門。在選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)蝶(die)(die)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)時,當(dang)輸送(song)的介質有(you)較(jiao)(jiao)多(duo)雜質時,如輸送(song)原水(shui)或污水(shui)時,應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)臥式蝶(die)(die)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa),因為(wei)(wei)(wei)(wei)其(qi)(qi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)軸為(wei)(wei)(wei)(wei)水(shui)平方向,流(liu)道(dao)底(di)部(bu)不易堆積雜物(wu)及水(shui)垢,利(li)于(yu)保護閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)板密封圈。選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)閘(zha)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)也(ye)應(ying)盡量(liang)選(xuan)(xuan)擇閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門流(liu)道(dao)底(di)部(bu)無凹槽的品種(zhong)以(yi)避免由于(yu)槽中雜物(wu)堆積造成閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門泄漏(lou)。
4.2 控制流(liu)量用的閥門(men)
通常選擇易于(yu)(yu)調節流(liu)量(liang)的(de)閥(fa)(fa)門(men)作為控(kong)(kong)(kong)制(zhi)流(liu)量(liang)用(yong)。向下閉合式(shi)閥(fa)(fa)門(men)(如截止閥(fa)(fa))適于(yu)(yu)這(zhe)一用(yong)途,因為它(ta)的(de)閥(fa)(fa)座(zuo)尺寸與關閉件的(de)行程之間成正比關系。旋轉(zhuan)式(shi)閥(fa)(fa)門(men)(旋轉(zhuan)塞閥(fa)(fa)、蝶閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa))和(he)撓曲閥(fa)(fa)體式(shi)閥(fa)(fa)門(men)(夾緊閥(fa)(fa)、隔膜閥(fa)(fa))也可用(yong)于(yu)(yu)節流(liu)控(kong)(kong)(kong)制(zhi),但通常只(zhi)能(neng)在有(you)限的(de)閥(fa)(fa)門(men)口徑(jing)范圍內適用(yong)。閘閥(fa)(fa)是以(yi)圓(yuan)(yuan)盤形閘板對圓(yuan)(yuan)形閥(fa)(fa)座(zuo)口做橫切運動,它(ta)只(zhi)有(you)在接近關閉位置時(shi),才能(neng)較好地(di)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)流(liu)量(liang),故通常不用(yong)于(yu)(yu)流(liu)量(liang)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。
4.3 換向分流(liu)用(yong)的閥門(men)
根據換向分流的(de)需要,這種(zhong)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)可有(you)三(san)個(ge)(ge)或更多(duo)的(de)通(tong)道。旋塞閥(fa)(fa)(fa)和球閥(fa)(fa)(fa)較適用于(yu)這一(yi)目的(de),因此(ci),大部分用于(yu)換向分流的(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)都選取這類閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)中的(de)一(yi)種(zhong)。但是(shi)在(zai)有(you)些(xie)情況(kuang)下,其他類型的(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men),只要把兩個(ge)(ge)或更多(duo)個(ge)(ge)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)適當地相互連接起來,也可作(zuo)換向分流用。
4.4 帶有懸浮顆粒(li)的(de)介(jie)質用閥門
當介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)帶有(you)懸浮顆(ke)(ke)粒時,最適于采用(yong)其(qi)關(guan)閉(bi)件沿密封(feng)面的(de)滑動帶有(you)擦拭(shi)作用(yong)的(de)閥(fa)門。如果關(guan)閉(bi)件對閥(fa)座(zuo)的(de)來回運動是豎(shu)直的(de),那么(me)就(jiu)可(ke)(ke)能夾持顆(ke)(ke)粒。因此,這(zhe)種(zhong)閥(fa)門除(chu)非密封(feng)面材料可(ke)(ke)以(yi)允許嵌人顆(ke)(ke)粒,否則只適用(yong)于基本清潔的(de)介(jie)(jie)質(zhi)。球(qiu)閥(fa)和旋塞(sai)閥(fa)在(zai)啟閉(bi)過程中(zhong)對密封(feng)面均有(you)擦拭(shi)作用(yong),故適宜用(yong)在(zai)帶有(you)懸浮顆(ke)(ke)粒的(de)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)。
5 結語
目前,無論在市政供(gong)水(shui)、石油(you)化工,還(huan)是(shi)(shi)在別(bie)的行(xing)業(ye)的管道系統,閥(fa)門(men)應用、操作(zuo)頻率和服(fu)務千變(bian)萬化,要(yao)控制或杜(du)絕哪怕是(shi)(shi)低微的泄漏,最(zui)重要(yao)、最(zui)關鍵的設備還(huan)是(shi)(shi)閥(fa)門(men)。管道的最(zui)終控制是(shi)(shi)閥(fa)門(men),閥(fa)門(men)在各個領域的服(fu)務和可靠表(biao)現是(shi)(shi)獨一無二的。