閥門的分類和用途

2022-06-19 01:24:06 字數 4604 閱讀 9480

閥門型別繁多,本文只介紹常用閥

第一節閘閥

閘閥是指關閉件(閘板)沿通路中心線的垂直方向移動的閥門。

閘閥在管路中主要作切斷用。

閘閥是使用很廣的一種閥門,一般口徑dn≥50mm的切斷裝置都選用它,有時口徑

很小的切斷裝置也選用閘閥,閘閥有以下優點:

①流體阻力小。

②開閉所需外力較小。

③介質的流向不受限制。

④全開時,密封面受工作介質的沖蝕比截止閥小。

⑤體形比較簡單,鑄造工藝性較好。

閘閥也有不足之處:

①外形尺寸和開啟高度都較大。安裝所需空間較大。

②開閉過程中,密封面間有相對摩擦,容易引起擦傷現象。

③閘閥一般都有兩個密封面,給加工、研磨和維修增加一些困難。

一、閘閥的種類

1. 按閘板的構造可分

1)平行式閘閥:密封面與垂直中心線平行,即兩個密封面互相平行的閘閥。如圖2—12所示。

圖2-12 圖2-13

在平行式閘閥中,以帶推力楔塊的結構最常為常見,既在兩閘板中間有雙面推力楔塊,這種閘閥適用於低壓中小口徑(dn40—300mm)閘閥。也有在兩閘板間帶有彈簧的,彈簧能產生予緊力,有利於閘板的密封。

2)楔式閘閥:密封面與垂直中心線成某種角度,即兩個密封面成楔形的閘閥如圖2—13所示。

密封面的傾斜角度一般有2°52,3°30,5°, 8°, 10°等,角度的大小主要取決於介質溫度的高低。一般工作溫度愈高,所取角度應愈大,以減小溫度變化時發生楔住的可能性。

在楔式閘閥中,又有單閘板,雙閘板和彈性閘板之分。單閘板楔式閘閥,結構簡單,使用可靠,但對密封面角度的精度要求較高,加工和維修較困難,溫度變化時楔住的可能性很大。雙閘板楔式閘閥在水和蒸氣介質管路中使用較多。

它的優點是:對密封面角度的精度要求較低,溫度變化不易引起楔住的現象,密封面磨損時,可以加墊片補償。但這種結構零件較多,在粘性介質中易粘結,影響密封。

更主要是上、下擋板長期使用易產生鏽蝕,閘板容易脫落。彈性閘板楔式閘閥,它具有單閘板楔式閘閥結構簡單,使用可靠的優點,又能產生微量的彈性變形彌補密封面角度加工過程中產生的偏差,改善工藝性,現已被大量採用。

2. 按閥杆的構造閘閥又可分為

1) 明杆閘閥:閥桿螺母在閥蓋或支架上,開閉閘板時,用旋轉閥桿螺母來實現閥桿的公升降。如圖2—12所示。這種結構對閥杆的潤滑有利,開閉程度明顯,因此被廣泛採用。

2) 暗杆閘閥:閥桿螺母在閥體內,與介質直接接觸。開閉閘板時,用旋轉閥桿來實現。

如圖2—14所示。這種結構的優點是:閘閥的高度總保持不變,因此安裝空間小,適用於大口徑或對安裝空間受限制的閘閥。

此種結構要裝有開閉指示器,以指示開閉程度。這種結構的缺點是:閥桿螺紋不僅無法潤滑,而且直接接受介質侵蝕,容易損壞。

圖2-14 圖2-15

二、閘閥的通徑收縮

如果乙個閥體內的通道直徑不一樣(往往都是閥座處的通徑小於法蘭連線處的通徑),稱為通徑收縮。如圖2—15所示。

通徑收縮能使零件尺寸縮小,開、閉所需力相應減小,同時可擴大零部件的應用範圍。但通徑收縮後。流體阻力損失增大。

在某些部門的某些工作條件下(如石油部門的輸油管線),不允許採用通徑收縮的閥門。這一方面是為了減小管線的阻力損失,另一方面是為了避免通徑收縮後給機械清掃管線造成障礙。

第二節截止閥

截止閥是關閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動的閥門。

截止閥在管路中主要作切斷用。截止閥有以下優點:

1. 在開閉過程中密封面的摩擦力比閘閥小,耐磨。

2. 開啟高度小。

3. 通常只有乙個密封面,製造工藝好,便於維修。

截止閥使用較為普遍,但由於開閉力矩較大,結構長度較長,一般公稱通徑都限制在dn≤200mm以下。截止閥的流體阻力損失較大。因而限制了截止閥更廣泛的使用。

截止閥的種類很多,根據閥桿上螺紋的位置可分:

一、上螺紋閥桿截止閥

截止閥閥桿的螺紋在閥體的外面。其優點是閥杆不受介質侵蝕,便於潤滑,此種結構採用比較普遍。如圖 2—8所示。

二、下螺紋閥桿截止閥

截止閥閥桿的螺紋在閥體內。這種結構閥桿螺紋與介質直接接觸,易受侵蝕,並無法潤滑。此種結構用於小口徑和溫度不高的地方。如圖 2—9所示。

圖2-8 圖2-9

根據截止閥的通道方向,又可分為;直通式截止閥,角式截止閥和三通式截止閥,後兩種截止閥通常做改變介質流向和分配介質用。

第三節節流閥

節流閥是指通過改變通道面積達到控制或調節介質流量與壓力的閥門。

節流閥在管路中主要作節流使用。

最常見的節流閥是採用截止閥改變閥瓣形狀後作節流用。但用改變截止閥或閘閥開啟高度來作節流用是極不合適的,因為介質在節流狀態下流速很高,必然會使密封面沖蝕磨損,失去切斷密封作用。同樣用節流閥作切斷裝置也是不合適的。

常見的節流閥如圖 2 —10所示。

圖2-10

節流閥的閥瓣有多種形狀,常見的有:

1. 鉤形閥瓣,常用於深冷裝置中的膨脹閥。如圖 2—11a所示。

2. 窗形閥瓣,適用於口徑較大的節流閥如圖2—11b所示。

3. 塞形閥瓣,適用於中小口徑節流閥,使用較普遍。如圖 2—11c所示。

a b c

圖2-11

第四節止回閥

止回閥是指依靠介質本身流動而自動開、閉閥瓣,用來防止介質倒流的閥門。

止回閥根據其結構可分

一、公升降式止回閥: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 圖2-17

公升降式止回閥只能安裝在水平管道上,在高壓小口徑止回閥上閥瓣可採用圓球。

公升降式止回閥的閥體形狀與截止閥一樣(可與截止閥通用),因此它的流體阻力係數較大。

二、旋啟式止回閥:閥瓣圍繞閥座外的銷軸旋轉的止回閥,如圖2—17所示。

旋啟式止回閥應用較為普遍。

三、碟式止回閥:閥瓣圍繞閥座內的銷軸旋轉的止回閥。如圖2—18所示。

碟式止回閥結構簡單,只能安裝在水平管道上,密封性較差。

四、管道式止回閥,閥瓣沿著閥體中心線滑動的閥門。如圖2—19所示。

圖2-18 圖2-19

管道式止回閥是新出現的一種閥門,它的體積小,重量較輕,加工工藝性好,是止回閥發展方向之一。但流體阻力係數比旋啟式止回閥略大。

第五節旋塞閥

旋塞閥是指關閉件(塞子)繞閥體中心線旋轉來達到開啟和關閉的一種閥門。

旋塞閥在管路中主要用作切斷、分配和改變介質流動方向的。

旋塞閥是歷史上最早被人們採用的閥件。由於結構簡單,開閉迅速(塞子旋轉四分之一圈就能完成開閉動作),操作方便,流體阻力小,至今仍被廣泛使用。目前主要用於低壓,小口徑和介質溫度不高的情況下。

旋塞閥的塞子和塞體是乙個配合很好的圓錐體,其錐度一般為1:6和1:7。

一、緊定式旋塞閥

緊定式旋塞閥通常用於低壓直通管道,密封效能完全取決於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的。一般用於pn≤0.6mpa。如圖2—1所示。

圖2-1 圖2-2

二、填料式旋塞閥。

填料式旋塞閥是通過壓緊填料來實現塞子和塞體密封的。由於有填料,因此密封效能較好。通常這種旋塞閥有填料壓蓋,塞子不用伸出閥體,因而減少了乙個工作介質的洩漏途徑。

這種旋塞閥大量用於pn≤1mpa的壓力,如圖2—2所示。

三、自封式旋塞閥

自封式旋塞閥是通過介質本身的壓力來實現塞子和塞體之間的壓緊密封的。塞子的小頭向上伸出體外,介質通過進口處的小孔進入塞子大頭,將塞子向上壓緊,此種結構一般用於空氣介質。如圖2—3所示。

四、油封式旋塞閥

近年來旋塞閥的應用範圍不斷擴大,出現了帶有強制潤滑的油封式旋塞閥。由於強制潤滑使塞子和塞體的密封面間形成一層油膜。這樣密封效能更好,開閉省力,防止密封面受到損傷。

如圖2—4所示。

圖2-3 圖2-4

第六節球閥

球閥和旋塞閥是同屬乙個型別的閥門,只有它的關閉件是個球體,球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟、關閉的一種閥門。

球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流動方向。

球閥是近年來被廣泛採用的一種新型閥門,它具有以下優點:

1. 流體阻力小,其阻力係數與同長度的管段相等。

2. 結構簡單、體積小、重量輕。

3. 緊密可靠,目前球閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好,在真空系統中也已廣

泛使用。

4. 操作方便,開閉迅速,從全開到全關只要旋轉90°,便於遠距離的控制。

5. 維修方便,球閥結構簡單,密封圈一般都是活動的,拆卸更換都比較方便。

6. 在全開或全閉時,球體和閥座的密封面與介質隔離,介質通過時,不會引起閥門密

封面的侵蝕。

7. 適用範圍廣,通徑從小到幾公釐,大到幾公尺,從高真空至高壓力都可應用。

球閥已廣泛應用於石油、化工、發電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門,以及人們日常生活中。

球閥按結構形式可分:

一、浮動球球閥

球閥的球體是浮動的,在介質壓力作用下,球體能產生一定的位移並緊壓在出口端的密封面上,保證出口端密封。如圖2—5所示。

圖 2-5

浮動球球閥的結構簡單,密封性好,但球體承受工作介質的載荷全部傳給了出口密封圈,因此要考慮密封圈材料能否經受得住球體介質的工作載荷。這種結構,廣泛用於中低壓球閥。

二、固定球球閥

球閥的球體是固定的,受壓後不產生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座,受介質壓力後,閥座產生移動,使密封圈緊壓在球體上,以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承,操作扭距小,適用於高壓和大口徑的閥門。

如圖2—6所示。

關於閥門的分類和定義

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