各类阀门的优缺点

各类阀门的优缺点
闸阀：
闸阀是指关闭件（闸板）沿通道轴线的垂直方向移动的阀门，在管路上主要作为切断介质用，即全开或全关使用。

一般，闸阀不可作为调节流量使用。

它可以适用低温压也可以适用于高温高压，并可根据阀门的不同材质。

但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中。

优点：①流体阻力小；②启、闭所需力矩较小；
③可以使用在介质向两方向流动的环网管路上，也就是说介质的流向不受限制；④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小；
⑤形体结构比较简单，制造工艺性较好；⑥结构长度比较短。

缺点：①外形尺寸和开启高度较大，所需安装的空间亦较大；②在启闭过程中，密封面人相对摩擦，摩损较大，甚至要在高温时容易引起擦伤现象；③一般闸阀都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加了一些困难；④启闭时间长。

蝶阀：
蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。

优点：①结构简单，体积小，重量轻，耗材省，别用于大口径阀门中；②启闭迅速，流阻小；③可用于带悬浮固体颗粒的介质，依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。

可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，广泛用于冶金、轻工、
电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。

缺点：①流量调节范围不大，当开启达30%时，流量就将进95%以上。

②由于蝶阀的结构和密封材料的限制，不宜用于高温、高压的管路系统中。

一般工作温度在300℃以下，PN40以下。

③密封性能相对于球阀、截止阀较差，故用于密封要求不是很高的地方。

球阀：
是由旋塞阀演变而来，它的启闭件是一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。

球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向，设计成V
形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。

优点：①具有最低的流阻（实际为0）；②因在工作时不会卡住（在无润滑剂时），故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中；③在较大的压力和温度范围内，能实现完全密封；④可实现快速启闭，某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s，以保证能用于试验台的自动化系统中。

快速启闭阀门时，操作无冲击。

⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位；⑥工作介质在双面上密封可靠；⑦在全开和全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀；⑧结构紧凑、重量轻，可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构；⑨阀体对称，尤其是焊接阀体结构，能很好地承受来自管道的应力；⑩关闭件能承受关闭时的高压差。

⑾全焊接阀体的球
阀，可以直埋于地下，使阀门内件不受浸蚀，最高使用寿命可达30年，是石油、天然气管线最理想的阀门。

缺点：①因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，它对几乎所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。

但聚四氟乙烯的物理特性，包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良的热传导性，要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。

所以，当密封材料变硬时，密封的可靠性就受到破坏。

而且，聚四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于180℃情况下使用。

超过此温度，密封材料就会老化。

而考虑长期使用的情况下，一般只会在120℃不使用。

②它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电动阀）。

截止阀：
是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。

根据阀瓣的这种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。

由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可*的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。

因此，这种类型的阀门非常迁合作为切断或调节以及节流用。

优点：①在开启和关闭过程中，由于阀瓣与阀体密封面间
的磨擦力比闸阀小，因而耐磨。

②开启高度一般仅为阀座通道的1/4，因此比闸阀小得多；③通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因而制造工艺性比较好，便于维修。

④由于其填料一般为石棉与石墨的混合物，故耐温等级较高。

一般蒸汽阀门都用截止阀。

缺点：①由于介质通过阀门的流动方向发生了变化，因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门；②由于行程较长，开启速度较球阀慢。

旋塞阀：
是指关闭件成柱塞形的旋转阀，通过90°的旋转使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开，实现开启或关闭的一种阀门。

阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形。

其原理与球阀基本相似，球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的，其主要用于油田开采，同时也用于石油化工。

隔膜阀：
是指在阀体和阀盖内装有一挠性膜或组合隔膜，其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。

阀痤可以堰形，也可以是直通流道的管壁。

优点：①操纵机构与介质通路隔开，不但保证了工作介质的纯净，同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性,阀杆处不需要采用任何形式的单独密封，除非在控制有害介质中作这安全设施使用；②由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体，
二者均可以采用多种不同的材料，因此该阀能理想控制多种工作介质，尤其适合带有化学腐蚀或悬浮颗粒的介质。

③结构简单，只由阀体、隔膜和阀盖组合件三个部件构成。

该阀易于快速拆卸和维修，更换隔膜可以在现场及短时间内完成。

缺点：①由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺和限制，较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难，故隔膜不宜用于较大的管径，一般应用在DN≤200mm以下的管路上。

②由于受隔膜材料的限制，隔膜阀适用于低压及温度不高的场合。

一般不超过180℃；③调节性能相对较差，只在小范围内调节（一般在关闭至2/3开度时，可用于流量调节）。

安全阀：
是指在受压容器、设备或管路上，作为超压保护装置。

当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时，阀门自动开启，继而全量排放，以防止设备、容器或管路和压力继续升高；当压力降低到规定值时，阀门应自动及时关闭，从而保护设备、容器或管路的安全运行。

蒸汽疏水阀：在输送蒸汽、压缩空气等介质中，会有一些冷凝水形成，为了保证装置的工作效率和安全运转，就应及时排放这些无用且有害的介质，以保证装置的消耗和使用。

它有以下作用：①能迅速排除产生的凝结水；②防止蒸汽泄露；③排除空气及其他不凝性气体。

减压阀：
是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依*介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。

止回阀：
又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。

这些阀门是*管路中介质本身的流动产生的力自动开启和关闭的，属于一种自动阀门。

止回阀用于管路系统，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。

止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。

主要可分为旋启式（依重心旋转）与升降式（沿轴线移动）。

流量系数的定义：
1、C：在阀门全开情况下，温度为5~40℃的水，阀两端压差为1kgf/cm2 时，每小时流经阀的体积（以m3表示）。

C
是流量系数的通用符号，我国过去长期使用。

2、Kv：在阀门全开情况下，温度为5~40℃的水，阀两端压差为100KPA时，每小时流经阀的体积（以m3表示）。

Kv= 1.01C，目前我国推荐使用。

3、Cv：在阀门全开情况下，温度为15℃（华氏60度）的水，阀两端压差为1lb/in2 时每小时流经阀的体积（以m3表示）。

Cv=1.167
阀门流量系数和气蚀系数介绍
阀门的流量系数和气蚀系数是阀的重要参数，这在先进工业国家生产的阀门资料中一般均能提供，甚至在样本里也印出。

我国生产的阀门基本上没有这方面资料，因为取得这方面的资料需要做实验才能提出，这是我国和世界先进水平的阀门差距的重要表现之一。

阀门的流量系数和气蚀系数是阀的重要参数，这在先进工业国家生产的阀门资料中一般均能提供，甚至在样本里也印出。

我国生产的阀门基本上没有这方面资料，因为取得这方面的资料需要做实验才能提出，这是我国和世界先进水平的阀门差距的重要表现之一
如何解决阀门在使用中的常见小问题
1、为什么双座阀小开度工作时容易振荡？
对单芯而言，当介质是流开型时，阀稳定性好；当介质是流闭型时，阀的稳定性差。

双座阀有两个阀芯，下阀芯处于流闭，上阀芯处于流开，这样，在小开度工作时，流闭型的阀芯就容易引起阀的振动，这就是双座阀不能用于小开度工作的原因所在。

2、为什么双密封阀不能当作切断阀使用？
双座阀阀芯的优点是力平衡结构，允许压差大，而它突出的缺点是两个密封面不能同时良好接触，造成泄漏大。

如果把它人为地、强制性地用于切断场合，显然效果不好，即便为它作了许多改进（如双密封套筒阀），也是不可取的。

3、什么直行程调节阀防堵性能差，角行程阀防堵性能好？
直行程阀阀芯是垂直节流，而介质是水平流进流出，阀腔内
流道必然转弯倒拐，使阀的流路变得相当复杂（形状如倒“S”型）。

这样，存在许多死区，为介质的沉淀提供了空间，长此以往，造成堵塞。

角行程阀节流的方向就是水平方向，介质水平流进，水平流出，容易把不干净介质带走，同时流路简单，介质沉淀的空间也很少，所以角行程阀防堵性能好。

4、为什么直行程调节阀阀杆较细？
它涉及一个简单的机械原理：滑动摩擦大、滚动摩擦小。

直行程阀的阀杆上下运动，填料稍压紧一点，它就会把阀杆包得很紧，产生较大的回差。

为此，阀杆设计得非常细小，填料又常用摩擦系数小的四氟填料，以便减少回差，但由此派出的问题是阀杆细，则易弯，填料寿命也短。

解决这个问题，最好的办法就是用旅转阀阀杆，即角行程类的调节阀，它的阀杆比直行程阀杆粗2～3倍，且选用寿命长的石墨填料，阀杆刚度好，填料寿命长，其摩擦力矩反而小、回差小。

5、为什么角行程类阀的切断压差较大？
角行程类阀的切断压差较大，是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动轴产生的力矩非常小，因此，它能承受较大的压差。

6、为什么脱盐水介质使用衬胶蝶阀、衬氟隔膜阀使用寿命短？
脱盐水介质中含有低浓度的酸或碱，它们对橡胶有较大的腐
蚀性。

橡胶的被腐蚀表现为膨胀、老化、强度低，用衬胶的蝶阀、隔膜阀使用效果都差，其实质就是橡胶不耐腐蚀所致。

后衬胶隔膜阀改进为耐腐蚀性能好的衬氟隔膜阀，但衬氟隔膜阀的膜片又经不住上下折叠而被折破，造成机械性破坏，阀的寿命变短。

现在最好的办法是用水处理专用球阀，它可以使用到5～8年。

7、为什么切断阀应尽量选用硬密封？
切断阀要求泄漏越低越好，软密封阀的泄漏是最低的，切断效果当然好，但不耐磨、可靠性差。

从泄漏量又小、密封又可靠的双重标准来看，软密封切断就不如硬密封切断好。

如全功能超轻型调节阀，密封而堆有耐磨合金保护，可靠性高，泄漏率达，已经能够满足切断阀的要求。

8、为什么套筒阀代替单、双座阀却没有如愿以偿？
60年代问世的套筒阀，70年代在国内外大量使用，80年代引进的石化装置中套筒阀占的比率较大，那时，不少人认为，套筒阀可以取代单、双座阀，成为第二代产品。

到如今，并非如此，单座阀、双座阀、套筒阀都得到同等的使用。

这是因为套筒阀只是改进了节流形式、稳定性和维护好于单座阀，但它重量、防堵和泄漏指标上与单、双座阀一致，它怎能取代单、双座阀呢？所以，就只能共同使用。

9、为什么说选型比计算更重要？
计算与选型比较而言，选型要重要得多，复杂得多。

因为计算只是一个简单的公式计算，它的本身不在于公式的精确度，而
在于所给定的工艺参数是否准确。

选型涉及到的内容较多，稍不慎，便会导致选型不当，不仅造成人力、物力、财力的浪费，而且使用效果还不理想，带来若干使用问题，如可靠性、寿命、运行质量等。

10、为什么在气动阀中活塞执行机构使用会越来越多？
对于气动阀而言，活塞执行机构可充分利用气源压力，使执行机构的尺寸比薄膜式更小巧，推力更大，活塞中的O型圈也比薄膜可靠，因此它的使用会越来越多。

阀门的流量系数,流体阻力系数,压力损失
一、阀门的流量系数
阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大说明流体流过阀门时
的压力损失越小。

国外工业发达国家的阀门生产厂家大多把不同压力等级、不同类
型和不同公称通径阀门的流量系数值列入产品样本，供设计部门和使用单位选用。

流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变化，不同类型和不同规格的阀门都要分
别进行试验，才能确定该种阀门的流量系数值。

1.流量系数的定义
流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量。

由于单位的不同，流量系数有几种不同的代号和量值。

2.阀门流量系数的计算
3.流量系数的典型数据及影响流量系数的因素
公称通径DN50mm的各种型式阀门的典型流量系数见表。

流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变。

几种典型阀门的流量系数随直径的变
化如图1-9所示。

对于同样结构的阀门，流体流过阀门的方向不同。

流量系数值也有变化。

这种变化
一般是由于压力恢复不同而造成的。

如果流体流过阀门使阀瓣趋于打开，那么阀瓣
和阀体形成的环形扩散通道能使压力有所恢复。

当流体流过阀门使阀瓣趋于关闭时，阀座对压力恢复的影响很大。

当阀瓣开度为&#+ 或更小时，阀瓣下游的扩散角使得在两个流动方向上都会有一些压力恢复。

对于图1-11所示的高压角阀，当流体的流动使阀门趋于关闭时流量系数较高，因为
此时阀座的扩散锥体使流体的压力恢复。

阀门内部的几何形状不同，流量系数的曲线也不同。

阀门内部压力恢复的机理，与文丘里管的收缩和扩散造成的压力损失机理一样。

当阀门内部的压降相同时，若阀门内压可以恢复，流量系数值就会较大，流量也就会大些。

压力恢复与阀门内腔的几何形状有关，但更主要的是取决于阀瓣、阀座的
阀门基本知识
阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。

用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多，阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。

阀门可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体的流动，阀门的工作压力可从1.3х10MPa到1000MPa 的超高压，工作温度从-269℃的超低温到1430℃的高温。

阀门的控制可采用多种传动方式，如手动、电动、液动、气动、蜗轮、电磁动、电磁--液动、电--液动、气--液动、正齿轮、伞齿轮驱动等；可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下，按预定的要求动作，或者不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭，阀门依靠驱动或自动机构使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。

I 阀门的用途
阀门是一种管路附件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，控制输送介质运动的一种装置，具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。

具体讲，阀门有以下几种用途：
1.1 截断阀类：接通或截断管路中各段中的介质。

如闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、隔膜阀、蝶阀等。

1.2 调节阀类：调节管路中介质的流量和压力。

如节流阀、调节阀、减压阀、安全阀等。

1.3 分流阀类：改变管路中介质的流动方向，用于分配、分离或混合介质。

如分配阀、三通旋塞阀、三通或四通球阀、疏水阀等。

II 阀门的分类
阀门的种类繁多，随着各类成套设备工艺流程和性能的不断改进，阀门种类还在不断增加，但总的来说可分为两大类：
2.1 自动阀门
依靠介质(液体、气体、蒸汽等) 本身的能力而自行动作的阀门。

如安全阀、止回阀、减压阀、疏水阀、水力控制阀、紧急切断阀、排气阀等。

2.2 驱动阀门
借助手动、电动、液动和气动来操纵的阀门。

如闸阀、截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、平衡阀、柱塞阀、旋塞阀等。

阀门依靠自动或驱动机构使启闭件升降、滑移、旋摆或回转达运动，从而改变其流道面积的大小，以实现其控制功能。

此外，阀门还有以下几种分类方法。

2.3 按结构特征分
根据闭启件相对于阀座的移动方向可分为：
2.3.1 截门形：闭启件沿着阀座的中心线移动。

2.3.2 闸门形：闭启件沿着垂直于阀座中心线的方向移动。

2.3.3 旋塞和球形：启闭件是柱塞或球体，围绕本身的轴线旋转。

2.3.4 旋启形：启闭件围绕阀座外的轴线旋转。

2.3.5 蝶形：启闭件的圆盘，围绕阀内的轴线旋转(中线式)或阀座外的轴线旋转(偏心式)
2.3.6 滑阀形：启闭件在垂直于通道的方向上向上滑动。

2.4 按操纵方法分：根据不同的操纵方法可分为：
2.4.1 手动阀门--借助手轮、手柄、扳手、杠杆或链轮等。

由人力来操纵的阀门，当需要传递较大的力矩时，可装蜗轮、齿轮等减速装置。

2.4.2 电动阀门--借助于电动机、电磁或其他电气来操纵的阀门。

2.4.3 液动或气动阀门--借助于液体(水、油等液体介质)或气体操纵的阀门。

2.4.4 自动阀门--依靠介质(液体、气体、蒸汽)本身的能力而自行动
阀门使用十个为什么
1、为什么双座阀小开度工作时容易振荡？
对单芯而言，当介质是流开型时，阀稳定性好；当介质是流闭型时，阀的稳定性差。

双座阀有两个阀芯，下阀芯处于流闭，上阀芯处于流开，这样，在小开度工作时，流闭型的阀芯就容易引起阀的振动，这就是双座阀不能用于小开度工作的原因所在。

2、为什么双密封阀不能当作切断阀使用？
双座阀阀芯的优点是力平衡结构，允许压差大，而它突出的缺点是两个密封面不能同时良好接触，造成泄漏大。

如果把它人为地、强制性地用于切断场合，显然效果不好，即便为它作了许多改进（如双密封套筒阀），也是不可取的。

3、什么直行程调节阀防堵性能差，角行程阀防堵性能好？
直行程阀阀芯是垂直节流，而介质是水平流进流出，阀腔内流道必然转弯倒拐，使阀的流路变得相当复杂（形状如倒“S”型）。

这样，存在许多死区，为介质的沉淀提供了空间，长此以往，造成堵塞。

角行程阀节流的方向就是水平方向，介质水平流进，水平流出，容易把不干净介质带走，同时流路简单，介质沉淀的空间也很少，所以角行程阀防堵性能好。

4、为什么直行程调节阀阀杆较细？
它涉及一个简单的机械原理：滑动摩擦大、滚动摩擦小。

直行程阀的阀杆上下运动，填料稍压紧一点，它就会把阀杆包得很紧，产生较大的回差。

为此，阀杆设计得非常细小，填料又常用摩擦系数小的四氟填料，以便减少回差，但由此派出的问题是阀杆细，则易弯，填料寿命也短。

解决这个问题，最好的办法就是用旅转阀阀杆，即角行程类的调节阀，它的阀杆比直行程阀杆粗2～3倍，且选用寿命长的石墨填料，阀杆刚度好，填料寿命长，其摩擦力矩反而小、回差小。

5、为什么角行程类阀的切断压差较大？
角行程类阀的切断压差较大，是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动轴产生的力矩非常小，因此，它能承受较大的压差。

6、为什么脱盐水介质使用衬胶蝶阀、衬氟隔膜阀使用寿命短？
脱盐水介质中含有低浓度的酸或碱，它们对橡胶有较大的腐蚀性。

橡胶的被腐蚀表现为膨胀、老化、强度低，用衬胶的蝶阀、隔膜阀使用效果都差，其实质就是橡胶不耐腐蚀所致。

后衬胶隔膜阀改进为耐腐蚀性能好的衬氟隔膜阀，但衬氟隔膜阀的膜片又经不住上下折叠而被折破，造成机械性破坏，阀的寿命变短。

现在最好的办法是用水处理专用球阀，它可以使用到5～8年。

7、为什么切断阀应尽量选用硬密封？
切断阀要求泄漏越低越好，软密封阀的泄漏是最低的，切断效果当然好，但不耐磨、可靠性差。

从泄漏量又小、密封又可靠的
双重标准来看，软密封切断就不如硬密封切断好。

如全功能超轻型调节阀，密封而堆有耐磨合金保护，可靠性高，泄漏率达10-7，已经能够满足切断阀的要求。

8、为什么套筒阀代替单、双座阀却没有如愿以偿？
60年代问世的套筒阀，70年代在国内外大量使用，80年代引进的石化装置中套筒阀占的比率较大，那时，不少人认为，套筒阀可以取代单、双座阀，成为第二代产品。

到如今，并非如此，单座阀、双座阀、套筒阀都得到同等的使用。

这是因为套筒阀只是改进了节流形式、稳定性和维护好于单座阀，但它重量、防堵和泄漏指标上与单、双座阀一致，它怎能取代单、双座阀呢？所以，就只能共同使用。

9、为什么说选型比计算更重要？
计算与选型比较而言，选型要重要得多，复杂得多。

因为计算只是一个简单的公式计算，它的本身不在于公式的精确度，而在于所给定的工艺参数是否准确。

选型涉及到的内容较多，稍不慎，便会导致选型不当，不仅造成人力、物力、财力的浪费，而且使用效果还不理想，带来若干使用问题，如可靠性、寿命、运行质量等。

10、为什么在气动阀中活塞执行机构使用会越来越多？
对于气动阀而言，活塞执行机构可充分利用气源压力，使执行机构的尺寸比薄膜式更小巧，推力更大，活塞中的O型圈也比薄膜可靠，因此它的使用会越来越多.
通用设备阀门应用特点。