阀门知识_百度文库

  • 时间:2020-08-04 11:43
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  阀门 阀门是炼油和石油化工管道系统的重要组成部件。 其主要功能是接通和截断 物流,调节压力,流量,放空,放净,以保证装置安全运行。 1 阀门的类型 阀门的类型很多,通常按结构划分,基本型式有: 闸阀(GATE VALVE);截止阀(CHECK VALVE)[含底阀(FOOT VALVE)] 旋塞阀(PLUG VALVE);球阀(BALL VALVE);蝶阀(BUTTERFLY VALVE) 隔膜阀(DIAPHRAGM VALVE) 按用途划分有: 自动再循环控制阀(AUTOMATIC RECIRCULATION CHECK VALVE) 背压阀(BACK PRESSURE VALVE);减压阀(PRESSURE REDUCING VALVE);安全 /泄放阀(SAFETY/RELIEF VALVE);呼吸阀( PRESSURE VACUUM RELIEF VALVE); 放料阀( FLUSH BOTTOMTANK VALVE);紧急加速阀(EMERGENCY VALVE);节流 阀(THROTTLE VALVE);取样阀(SAMPLINGVALVE)。 按驱动方式分又有:电动阀、电磁阀、液压阀和气动阀。在手动阀门中有手 轮操作的,搬手操作的,链操作的和带有齿轮操作机构的。 按阀杆之动作又有明杆(RISING STEM)和暗杆(NON-RISING STEM)之分。 2 闸阀(GATE VALVE) 闸阀是指启闭体为一闸板,由阀杆带动,沿阀座密封面作升降运动,以接通 或截断物流。见图1。 2.1 闸阀的结构特点: 1)闸板:通常为楔式(WEDGE)闸板。有单闸板和双闸板 之分。单闸板又有楔式刚性单闸板阀(SOLID WADGE DISC VALVE)和楔式弹性单闸板阀(FLEX. GATE VALVE)。 楔式刚性单闸板阀之闸板为一楔形整体,结构简单、 尺寸小。 但密封面容易擦伤, 且当温度变化时闸板易卡住。 故适用于常温及中温情况。 楔式弹性单闸板阀之闸板形状, 像连在一个极短轴上 的两个轮子,且牢固地成为一体见图[3.1-1(b)],其特点 是对闸板的两个密封面楔角允许小量的弹性变化, 以能自 行补偿由于管线扭曲或热负荷使阀体变形而造成阀 图1 座楔角角度之变化。故密封可靠,又可防止闸板卡住。但关闭力矩不宜过大,以 防超出闸板的弹性范围。适用于中小口径之阀门。 楔式双闸板阀其闸板由两块圆板组成,用球面顶心铰接成楔形闸板,闸板密 封面之楔角可以靠顶心自动调整,温度变化时,闸板不易被卡住,也不易产生擦 伤密封面现象。缺点是结构复杂,零件较多,闸板易脱落。不适于粘性物质。一 般用于水和蒸汽等大口径管线)阀的结构: 闸阀的主要组成部分有:阀体(BODY);阀帽(BONNET);内件(TRIM): 包括阀杆(STEM)、闸板(GATE)及环座(SEAT RING)。 从操作上看有明杆和暗杆之分。 明杆也称为升杆, 即当操作时, 手轮不上升, 而阀杆上升(RISING STEM VALVE)。暗杆是当手轮操作时,闸板上升而杆不动。 最常用的是升杆阀,其结构为螺栓阀帽BB(BOLTED BONNET)及外螺纹与轭 架OS&Y(OUTSIDE SCREW AND YOKE)。 其它结构还有:INSIDE SCREW STEM,BOLTED BONNET;OS&Y UNION BONNET 2.2 适用场合 由于闸板之启闭与流体方向成垂直状态,当闸板部分开启时,在闸板背面会 产生涡流,易引起闸板的侵蚀和振动,故闸阀适用于全开或全闭而不适于作节流 用。且适合清净流体而不适合过于粘稠之物流。 3 截止阀(GLOBE VALVE)和节流阀(THROTTLE VALVE) 3.1 截止阀:截止阀的阀盖,阀杆及密封型式与闸阀相同。 截止阀是由阀杆(STEM)带动阀瓣(DISC)沿阀座密封面(SEATING FACE) 之轴线作升降运动来启闭的阀门。 阀瓣型式有三种:平面阀瓣,球形面阀瓣和塞形阀瓣。见图2 图2 阀体:有三种型式:即直通形阀,角形阀和直流式阀,见图3 图3 3.2 节流阀和截止阀结构基本相同,只是阀瓣不同。节流阀阀瓣有斗形,沟形和 窗形三种型式。见图4 图4 其特点是阀瓣在不同高度时,阀瓣与阀座所形成的通道面积不同。所以调节 阀瓣高度可以得到所需的压力和流量。 3.3 适用场合 A. 阀的结构比较简单,维修方便是广泛应用之阀门,但阀的通道有方向性 (安装时应注意流向),流体阻力大且不适于有悬浮固体颗粒及粘度大的流体。 B. 截止阀可以部分开启,能粗控流量,不能细调。 C. 节流阀之阀杆螺纹的螺距比截止阀小,可以取得微量调节,常作为手动 调节流量用。NPS≤ 1 的针形阀常用于仪表管道及取样管道。 4 止回阀(CHECK VALVE) 止回阀是用于防止流体逆向流动之场合。 止回阀之动作原理是藉流体之流动 开启阀门,而靠重力或流体方向之流动将阀关闭。止回阀的基本型式有两种:旋 启式(SWING TYPE)和升降式(LIFT TYPE)见图5 图5 4.1 旋启式止回阀之阀瓣成圆盘状, 有一转轴可使其沿阀座密封面之轴线作摇摆 运动以开启阀门。此结构流动阻力较小,适用于大口径场合。但密封性能不如升 降式,且不适于流速经常改变和脉动流。因为此时阀瓣反复撞击阀座而导至密封 面之损伤。 4.2 升降式止回阀,又可分为柱塞式(PISTON CHECK)和浮球式(BALL CHECK)。 后者比前者流动阻力较小。水平升降式的PISTON CHECK VALVE 只能装在水平管 线上(当有SPRINGLOADED 时,可装于立管上)。BALL CHECK VALVE 有水平和立 式两种。 止回阀型式很多,其使用场合及安装要求见有关样本。 5 旋塞阀(PLUG VALVE) 旋塞阀是一种结构比较简单的阀门,流体直流通过,阻力小,启闭方便,迅 速,适用于浆液,粘度及腐蚀性介质。见图6 a 旋塞阀结构图 b 油封式旋塞阀 1-塞子;2-填料压盖;3-填料;4-阀体 图 6 5.1 旋塞阀之结构特点: 旋塞阀之密封形式有填料式和润滑式(见图3.4-1)。前者阀塞与密封面之 间的摩擦力较大,启闭力矩大,对粘性较高的流体密封效果好。后者有注油孔, 可注入润滑脂, 使塞子与阀体之间形成一层很薄的油膜, 起润滑和辅助密封作用。 但会污染介质,不能用于工艺物料。 旋塞阀之结构除直通式外,尚有三通式和四通式。 旋塞阀有下列特点: A. 当阀全开时,阀体的机构部份不与流体接触; B. 启闭阀门只需旋转90 度(1/4 圈); C. 在开闭阀门时,仅有一小部份阀塞与流体接触; D. 阀塞之通道为直路,不可能有沉积或结垢; E. 无流向限制。 5.2 旋塞阀之驱动方式: 当旋塞阀尺寸过大时,手动即不可能(力矩过大)。但可以齿轮操作。一般 说来: 150# NPS≥10“之PLUG VALVE 需用GEAR 操作; 300# NPS≥8“之PLUG VALVE 需用GEAR 操作。 其操作机构可分正齿轮组(SPUR GEAR OPERATOR)、斜齿轮组(BEVEL GEAR OPERATOR)及 蜗轮组(WORM GEAR OPERATOR)。其它的还有电动、气动、液动,链条等操 作方式。有时须增长阀之手杆以易于操作。 5.3 旋塞阀之用途 A. 直通式旋塞阀多用于截断流体,也可用于调节流量或压力; B. 三通式和四通式旋塞阀多用于改变介质流动方向或进行介质分配,只能 全开、全闭,不能作调节用。 6 球阀(BALL VALVE) 球阀之构造大体与塞阀相似,惟不同之处乃开闭部件不是塞而是球体,分浮 动球和固定球两种。 6.1 结构特点 A. 阀体:有整体式和对开式两种阀体。前者一般为小口径阀门。后者用于 大口径阀门。 B. 球体:有浮动球和固定球 浮动球是指球体是可以浮动的, 在介质压力作用下球体被压紧到出口侧的 密封圈上,从而保证了密封。故浮动球为单侧密封,密封性能较好,但启闭力矩 大。因浮球阀为单侧密封,故可做成防火型(本体密封面加工精度高) 固定球是指球体被上下两端的轴承固定,只能转动,不能产生水平位移。 密封结构复杂,外形尺寸大。但其使用寿命长,启闭省力。 6.2 应用: A. 一般多用于工艺物料,开启快速,阻力小。 B. 不适用调节流量,因为节流可能造成密封件或球体的损坏。 7 蝶阀(BUTTERFLY VALVE) 蝶阀是手用圆盘式启闭件。圆盘状阀瓣固定于阀杆上。阀杆旋转90 度,即 可完成启闭作用,操作简便。 7.1 蝶阀的结构 蝶阀是由阀体、圆盘、阀杆和手柄组成。通常为对夹型(WATER TYPES)。 其阀瓣结构有三种形式,即中心对称圆盘,偏置圆盘和斜置圆盘。 中心对称圆盘:其旋转轴通过圆盘中心,流动阻力小,但密封面易擦伤,使用期 短,但易更换。 偏置圆盘:其旋转轴与圆盘中心不重合,圆盘位于阀杆一侧,流动阻力大,但 密封性好。 斜置圆盘:其阀杆垂直放置而圆盘倾斜放置。密封性能好,流动阻力小,但密 封面加工、维修困难。 7.2 应用 蝶阀之压力等级有150#和300#, 通常用于水、 油品、 悬浮液等。 当采用衬里时, 还可适用于腐蚀性介质; 蝶阀有良好地节流特性,调节性能好;无方向性,阻力小,且有火灾安全型之 蝶阀。 8 隔膜阀(DIAPHRAGM VALVE) 隔膜阀是利用阀杆带动弹性隔膜(启闭件)阻挡流体通过其阀杆不与介质接 触,所以阀杆不用填料箱。 常用隔膜阀的基本型式有两种:堰式和直流式。见图7 堰式隔膜阀 1-阀体;2-阀体衬里;3-隔膜;4-螺钉; 5-阀盖;6-阀瓣;7-阀杆;8-阀杆螺母; 9-指示器;10-手轮 直流式隔膜阀 1-阀体;2-阀体衬里;3-隔膜;4-隔膜压头; 5-阀盖;6-阀瓣; 7-阀杆;8-阀杆螺母; 9-手轮;10-锁紧螺母 图 7 8.1 结构特点及应用 隔膜阀是用一个弹性隔膜(FLEXIBLE DIAPHRAGM)将阀盖(含阀杆)与阀体 分开,且起到密封作用。从而省去了杆的密封机构。 隔膜阀有金属阀体衬里的,也有全塑结构。 隔膜阀特别适用于有腐蚀性之流体。也可用于有毒流体和真空系统。 隔膜阀流动阻力小,对堰式隔膜阀,不宜在小开启度下进行流量控制,以防 止因过分节流,使隔膜振动而破损。 使用压力及温度见生产厂样本。 9 其它常用阀门简介 9.1 安全/泄放阀(SAFETY/RELIEF VALVE) 安全/泄放阀是受压设备、容器或管道上的超压保护装置。最常用者弹簧负 荷形式。当流体压力超过弹簧之预加之负荷(定压)时,自动开启泄压,当压力 低于预加压力时,自动关闭。 从结构上分有封闭式和开放式: 封闭式的阀盖是封闭的,利于防止灰尘和杂物侵入.也可防止有毒和易燃介 质逸出。开放式的阀盖是敞开的,利于散热而降低弹簧的温度。阀座有全启式, 其开启高度≥1/4 流通直径,排放量大;微启式其开启高度为1/40—1/20流道直 径。 从浅泄放之介质状态又分为: A. 安全阀(SAFETY VALVE) 安全阀是指排放的介质为气相,如空气、蒸汽和其它气体。一般为全启式。 B. 泄放阀(RELIEF VALVE) 浅放阀是指排放的介质为液相, 如水一般为微启式, 因为当排放少量液体时, 压力即迅速降下来。 C. 安全泄放阀(SAFETY RILIEF VALVE) 安全泄放阀指排放的介质为两相流,如LPG 和其它化学反应物流。一般为全 启式。 9.2 呼吸阀(PRESSURE VACUUM RELIFF VALVE) 呼吸阀通常安装在低压蒸汽的化学品贮槽(TANK)顶部。其作用: A. 防止由于进、出物料或温度变化而造成的气相压力过高或真空,致使容 器损坏而泄漏; B. 防止有害气体或可燃气体直接排放至大气,避免污染环境,也减少了产 品的蒸发损失。 常用的呼吸阀有两种型式:密闭型和放空型。 对有毒或有害的气体排放应选用密闭型呼吸阀, 以减少大气污染和降低物料 损失。当贮槽有氮封时,也可选用放空型呼吸阀。 9.3 事故泄压孔盖(EMERGENCY PRESSURE RELIEF VENT) 事故泄压孔盖和呼吸阀一样是安装在低压蒸汽的化学品贮槽(TANK)顶部。 孔盖设计成一定重量(可调节),当设备超过设定压力时,孔盖自动打开泄压, 以保护设备。此构造常与人孔结合称为事故泄压人孔。 9.4 ARC 自动再循环控制阀(AUTOMATIC RECIRCULATION CHECK VALVE) 自动再循环控制阀能有效而经济的保护离心泵,避免当流量过小时,产生气 蚀而导致泵的不稳定运行,甚至于损坏。 工作原理:当阀呈关闭状态,主流量为零时,旁通全开,以满足泵的最小流量。 当阀瓣上升,主流量增加时,旁通逐渐关闭,减少了再循环流量。 阀瓣全开时,旁通 流量(循环流量)为零,从而保证了离心泵的正常流量和稳定运行。 此阀结构具有集止回阀、流量检测、旁通流量调节为一体之特点,取代了仪 表系统。故经济有效,是一新型的常用阀门。 9.5 背压阀(BACK PRESSURE VALVE) 背压阀的作用是自动地维持容器或系统中该阀上游(进口侧)之压力。 9.6 减压阀(PRESSURE REDUCING VALVE) 与背压阀的功能相反, 减压阀的作用是自动地调节系统中该阀下游 (出口侧) 之压力。 膜式减压阀灵敏度高,但薄膜行程小,而且容易损坏,适用于常温和低压场合, 如水、空气等。活塞式减压阀用途最广泛,其特点是体积小,活塞行程大。但因 活塞与气缸摩擦力大,故灵敏度低。特别适于介质压力较高的场合。

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