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知識點一 閥門基本知識
閥門主要分為閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、止回閥、隔膜閥、安全閥、疏水閥、調壓閥、非金屬材料殼體閥門和特種閥門等。
一、閘閥
閘閥的啟閉件是閘板,并由此而得名。如圖1-11、圖1-12所示。它是指啟閉件(閘板),由閥桿帶動,沿閥座密封面作升降運動的閥門。通過閘板的升降改變它與閥座的相對位置,即可改變流體通道大小,當閘板與整個閥座緊密配合時,阻止流體通過,閥門處于關閉狀態。

圖1-11 閘閥
1—閘板;2—閥體;3—閥蓋;4—閥桿;5—填料;6—填料壓蓋;7—套筒螺母;8—手輪;9—壓緊螺母

圖1-12 低壓升降桿平行式雙閘板閘閥
1—閥桿;2—手輪;3—閥桿螺母;4—填料壓蓋;5—填料;6—螺栓;7—閥蓋;8—墊片;9—閥體;10—閘板密封圈;11—閘板;12—頂楔;13—閥體密封圈;14—法蘭孔;15—有密封圈型式;16—無密封圈型式
閘閥的流動阻力小,啟閉省力,廣泛用于各種介質管道的啟閉。當閘閥部分開啟,在閘板的背面容易產生渦流,對閘板容易產生腐蝕,并容易造成振動,因此會對閥座的密封面造成損壞,修理困難。閘閥通常適用于不需要經常啟閉,而且保持閘板全開或全閉的工況。不適合作為調節或節流使用。
為了保證閥門關閉嚴密,閘板與閥座配合面應進行研磨。通常在閘板和閥座上鑲嵌或堆焊耐磨耐腐蝕材料制成密封圈。
二、截止閥
截止閥是屬于向下閉合式閥門,啟閉件(閥瓣)由閥桿帶動沿閥座(密封面)軸線作升降運動,改變閥瓣與閥座的距離,達到控制閥門的啟閉。其結構如圖1-13、圖1-14所示。

圖1-13 手動錐面密封截止閥
1—閥體;2—中法蘭墊片;3—雙頭螺柱;4—螺母;5—填料;6—活節螺栓;7—填料壓蓋;8—導向塊;9—閥桿螺母;10—手輪;11—壓緊螺母;12—油杯;13—閥桿;14—鋼球;15—閥瓣

圖1-14 電動平面密封截止閥
1—電動裝置;2—閥桿螺母;3—導向塊;4—填料壓蓋;5—填料;6—閥蓋;7—墊片;8—閥桿;9—閥瓣;10—閥體
截止閥的閥瓣為圓盤狀,可在一定范圍內用以調節流量和壓力。截止閥內的介質沿閥座自下而上流動,流動方向發生了變化,因此截止閥的流動阻力較高。引入截止閥的流體從閥芯下部引入稱為正裝,從閥芯上部引入稱為反裝,正裝時閥門開啟省力,關閉費力,反裝時,閥門關閉嚴密,開啟費力,截止閥一般正裝。
由于截止閥是單向流動,只能沿介質流動的方向安裝。在安裝時要特別注意,一定要使截止閥上箭頭方向與管道內介質流動的方向一致。
為了保證閥門關閉嚴密,閥瓣與閥座均為金屬材料制成,密封面應進行研磨。截止閥在管路中起關斷作用,亦可粗略調節流量。
三、球閥
球閥主要是由閥體、球體、閥座密封圈、閥桿及驅動裝置組成,如圖1-15所示。閥瓣為一中間有通孔的球體,球體在閥桿的作用下,能圍繞自己的軸心線作90°旋轉以達到啟閉的目的。球閥有快速啟閉的特點,一般用于需要快速啟閉或要求阻力較小的場合。可用于水、油品等介質,且不易擦傷,所以球閥已獲得日益廣泛的應用。

圖1-15 球閥
1—閥體;2—閥座密封圈;3—手柄;4—閥桿;5—球體;6—閥蓋
四、蝶閥
蝶閥的結構主要是由閥體、圓盤、閥桿及驅動裝置組成,如圖1-16所示。蝶閥采用圓盤式啟閉件。圓盤狀閥瓣固定于閥桿上,旋轉手柄通過齒輪帶動閥桿,由閥桿帶動閥瓣達到啟閉的目的。閥桿旋轉90°即可完成啟閉作用,操作簡便,因而在許多場合蝶閥取代了截止閥和自控系統的調節閥,蝶閥特別適合大流量調節的場合。

圖1-16 LT型中線蝶閥
1—閥體;2—蝶板;3—閥桿;4—滑動軸承;5—閥座密封套;6—圓錐銷;7—鍵;8—手柄
蝶閥的優點是結構簡單,啟閉較迅速,流體通過阻力小,維修方便,當閥門滲漏時,只需更換橡膠密封圈即可。其缺點是不能用來精確調節流量和要求嚴密不漏的情況,橡膠密封圈容易老化,失去彈性,不宜用做放空閥。
蝶閥一般適用在工作壓力較小,介質為空氣的管路上。
五、止回閥
止回閥又稱單向閥或止逆閥。如圖1-17、圖1-18所示。止回閥的結構有閥座、閥盤、閥體、閥蓋、導向套筒等,用于需要防止流體逆向流動的場合。介質順流時開啟,逆流時關閉,止回閥按結構分為升降式止回閥和旋啟式止回閥兩種。由于止回閥是為了防止管道內介質倒流而設置的,所以必須沿介質流動的方向安裝,安裝時,注意使止回閥的箭頭與管內介質流動的方向一致。

圖1-17 旋啟式止回閥
1—閥體;2—閥座;3—閥板;4—搖桿;5—樞軸;6—閥蓋

圖1-18 升降式止回閥
1—螺栓;2—螺母;3—墊圈;4—閥蓋;5—中法蘭墊片;6—閥瓣;7—閥體
六、隔膜閥
隔膜閥是由閥體、襯膠層、橡膠隔膜、閥盤、閥桿、套筒螺母、閥蓋等組成,如圖1-19所示。隔膜閥的啟閉件(隔膜)由閥桿帶動,沿閥桿軸線作升降運動,并將動作機構與介質隔離的閥門。隔膜閥利用彈性體隔膜阻擋流體通過,其閥桿不與介質直接接觸,所以閥桿不用填料箱,隔膜閥主要用在毒性或腐蝕介質管道上。

圖1-19 堰式隔膜閥
1—閥體;2—橡膠隔膜;3—襯膠層;4—閥盤;5—閥蓋;6—閥桿;7—套筒螺母
橡膠隔膜閥比填料函密封更為可靠,隔膜閥的流體阻力很小,可用于輸送含懸浮物的物料管路,在化工行業,隔膜閥的應用很廣泛。
七、安全閥
安全閥是由閥體、閥座、閥蓋、保險鉛封、套筒螺釘、安全護罩、下彈簧座、上彈簧座、彈簧、導向套等組成,如圖1-20所示。

圖1-20 法蘭連接帶手柄波紋管全啟式安全閥
1—閥座;2—閥體;3—調整齒輪銷墊片;4—調整齒輪銷;5—齒輪調整圈;6—反沖盤;7—銷軸;8—閥瓣;9—波紋管;10—連接盤;11—中法蘭墊片;12—螺栓;13—彈簧;14—軸;15—手柄;16—閥蓋;17—彈簧托;18、22—鎖緊螺母;19—調整螺套;20—銷軸;21—指示牌;23—閥罩
安全閥是一種根據介質壓力而自動啟閉的閥門。當操作壓力超過規定值時,能自動開啟排放介質,以降低壓力保證管路系統的安全;當壓力恢復正常后,自動關閉閥門,而保證管路系統的正常工作壓力,維持生產的正常運行。
安全閥主要設置在受內壓的設備和管路上,例如壓縮機、壓縮機空氣管路、蒸汽管路和其他受壓力氣體管路等。為了安全起見,一般在重要的地方都裝置兩個安全閥,安全閥在安裝前要在指定的安全閥調試中心進行調試和鉛封,并且給出權威的調試報告,作為交工資料進行存檔,否則不準安裝。
八、疏水閥
疏水閥(也稱阻氣排水閥、疏水器)的作用是自動排泄蒸汽管道和設備中不斷產生的凝結水、空氣及其他不可凝氣體,又同時阻止蒸汽的逸出。它是保證各種加熱工藝設備正常工作所需溫度和熱量的一種節能產品。疏水器必須根據進出口的最大壓差和最大排水量進行選用。目前常用的疏水閥有熱動力型、熱靜力型和機械型三種。
(1)熱動力型 利用蒸汽、凝結水通過啟閉件(閥片或閥瓣)時的不同流速引起被啟閉件隔開的壓力室和進出口的壓力差來啟閉疏水閥。這類疏水閥處理凝結水的靈敏度較高,啟閉件小,慣性也小,開關速度迅速。
(2)熱靜力型 利用蒸汽和凝結水的溫度不同引起溫度敏感元件動作,從而控制啟閉件工作。其溫度敏感元件受溫度變化所需過程的影響,在開關啟閉件時有滯后現象。對低于飽和溫度一定溫差的凝結水和空氣可同時排放出去,可裝在用氣設備上部單純作排空氣閥使用。
(3)機械型 依靠浮子(球狀或桶狀)隨凝結水液位升降帶動閥桿動作實現阻汽排水作用。小口徑閥的靈敏度較大口徑的高,浮球式疏水閥的靈敏度高于浮桶式疏水閥。