各种阀门的种类和原理

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4.1 阀门试验方法
4.1.1 强度试验
阀门可看成是受压容器，故需满足承受介质压力而不渗漏的要求，故阀体、阀盖等零 件的毛坯不应存在影响强度的裂纹、疏松气孔、夹渣等缺陷。阀门制造厂除对毛坯进 行外表及内在质量的严格检验外，还应逐台进行强度试验，以保证阀门的使用性能。
强度试验一般是在总装后进行。毛坯质量不稳定或补焊后必须热处理的零件，为避免 和减少因试验不合格而造成的各种浪费，可在零件粗加工后进行中间强度试验（常称 为毛泵）。经中间强度试验的零件总装后，如用户未提出要求，阀门可不再进行强度 试验。苏阀为了保证质量，在中间强度试验后，阀门都全部最后再进行强度试验。
验后将残水吹干或烘干。 闸阀和球阀由于有两个密封副，故需进行双向密封试验。试验时，先将阀门开启，
把通道一端封堵住，压力从另一端引入，待压力升高到规定值时将阀门关闭，然 后将封堵端的压力逐渐卸去，并进行检查。另一端也重复上述试验。闸阀的另一 种试验方法是在体腔内保持试验压力，从通道两端同时检查阀门的双密封性。
质向一个方向流动，而且 阻止方向流动。通常这种 阀门是自动工作的，在一 个方向流动的流体压力作 用下，阀瓣打开；流体反 方向流动时，由流体压力 和阀瓣的自重合阀瓣作用 于阀座，从而切断流动。 包括旋启式止回阀和升降 式止回阀。
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2.4 蝶阀 蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀
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3.1.2 电动执行机构 电动执行机构一般由电机、减速箱、手操
机构、机械位置指示机构等一些部件组成。 与其他阀门驱动装置相比，电动驱动装置 具有动力源广泛，操作迅速、方便等特点， 并且容易满足各种控制要求。所以，在阀 门驱动装置中，电动装置占主导地位。
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电动执行机构的构造
指示器 电容器 接线端子
一、按用途和作用分类 1、截断阀类： 主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截
止阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等。 2、调节阀类： 主要用于调节介质的流量、压力等。包括调
节阀、节流阀、减压阀等。 3、止回阀类： 用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。 4、分流阀类： 用于分配、分离或混合介质。包括各种结构
渗漏的阀门，如技术条件允许补焊的可按技术规范进行补焊，但补焊后必须重新进行 强度试验，并适当延长试验持续时间。
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4.1.2 密封试验
除节流阀外，无论是切断用阀还是调节用阀，均应具有一定的关闭密封性，故阀 门出厂前需逐台进行密封试验，带上密封的阀门还要进行上密封试验。
试验通常是在常温下以公称压力PN进行的，苏阀一般是在1.1倍PN压力下进行的。 以水为试验介质时，易使阀门产生锈蚀，通常要根据技术要求控制水质，并在试
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堰式隔膜阀
直通式隔膜阀
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2.7 安全阀 安全阀的作用原理
是基于力平衡，一 旦阀瓣所受压力大 于弹簧设定压力时， 阀瓣就会被此压力 推开，其压力容器 内的气（液）体会 被排出，以降低该 压力容器内的压力。
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2.8 调节阀
调节阀主要工作原理，是靠改变阀门阀 瓣与阀座间的流通面积，达到调节压力、 流量等参数的目的。
明杆楔式单闸板闸阀 8
从结构形式上，主要的区 别是所采用的密封元件的 形式。根据密封元件的形 式，常常把闸阀分成几种 不同的类型，如：楔式闸 阀、平行式闸阀、平行双 闸板闸阀、楔式双闸板闸 等。最常用的形式是楔式 闸阀和平行式闸阀。
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2.2 截止阀 截止阀是用于截断介质流动的，
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蝶阀有弹性密封和金属的密封两种密封型 式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀 体上或附在蝶板周边。采用金属密封的阀 门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难 做到完全密封，金属密封能适应较高的工 作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺 点。
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单偏心蝶阀
双偏心蝶阀
三偏心蝶阀
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体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转， 旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀 门则是全开状态。蝶阀结构简单、体积小、重 量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转 90°即可快速启闭，操作简单。蝶阀处于完全 开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一 的阻力，因此通过该阀门所产生的阻力很小， 故具有较好的流量控制特性，可以作调节用。
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2 典型阀门
2.1 闸阀 闸阀是作为截止介质使用，在全开
时整个流通直通，此时介质运行的 压力损失最小。闸阀通常适用于不 需要经常启闭，而且保持闸板全开 或全闭的工况。不适用于作为调节 或节流使用。对于高速流动的介质， 闸板在局部开启状况下可以引起闸 门的振动，而振动又可能损伤闸板 和阀座的密封面，而节流会使闸板 遭受介质的冲蚀。
采用抗气蚀的材料延长 使用寿命
采用消音器
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3 执行机构
3.1 电动和气动执行机构简介 3.1.1 气动执行机构 阀门气动驱动装置安全、可靠、成本低，
使用维修方便，是阀门驱动机构中的一大 分支。气动装置在具有防爆要求的场合应 用较多。阀门气动驱动装置采用气源的工 作压较低，结构尺寸不大，阀门气动驱动 装置的总推力也不很大。
本节主要介绍调节阀的阀体和阀芯的主 要结构，调节阀的流量特性以及有关阀 芯气蚀噪音问题的解决方法。
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2.8.1 阀体结构
直通单座阀(GLOBE) 阀体内只有一个阀座和密
封面，结构简单,密封效果 好,是使用较多的一种阀体 类型。
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直通双座阀(GLOBE) 阀体内有两个阀座和
密封面，流通能力大, 不平衡力小,但泄漏量 大,切断效果差,是使 用较多的一种阀体类 型
试验通常在常温下进行，为确保使用安全，试验压力P一般为公称压力PN的1.25~1.5 倍。试验时阀门处于开启状态，一端封闭，从另一端注入介质并施加压力。检查壳体 （体、盖）外露表面，要求在规定的试验持续时间（一般不小于10分钟）内无渗漏， 才可认为该阀门强度试验合格。为保证试验的可靠性，强度试验应在阀门涂漆前进行， 以水为介质时应将内腔的空气排净。
截止阀的阀杆轴线与阀座密封面 垂直，通过带动阀芯的上下升降 进行开断。截止阀一旦处于开启 状态，它的阀座和阀瓣密封面之 间就不再有接触，并具有非常可 靠的切断动作，因而它的密封面 机械磨损较小，由于大部分截止 阀的阀座和阀瓣比较容易修理或 更换密封元件时无需把整个阀门 从管线上拆下来，这对于阀门和 管线焊接成一体的场合是很适用 的。
2、按介质工作温度分类 (1) 高温阀 t>450℃的阀门。 (2) 中温阀 120℃≤t<450℃的阀门。 (3) 常温阀 -40℃≤t<120℃的阀门。 (4) 低温阀 -100℃≤t<-40℃的阀门。 (5) 超低温阀 t<-100℃的阀门。
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3、按阀体材料分类 (1) 非金属材料阀门 如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、
限位开关／力矩开关 机体
底座
动力转动轴套
观察窗 电机 加热器
手轮
涡轮、蜗杆
手柄
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3.2.2 气动头调试 气动执行机构的调试，主要是对定位器进行调试。首先将
阀门放至全关位置，为保证阀门关闭严密，拧阀杆上连接 螺母至拧不动为止，阀芯和阀座肯定接触紧密了，此时调 整阀杆行程刻度牌至零位，然后接通气源，用减压阀将气 源压力调至所需压力，然后用信号发生器给定位器输入 4mA电流，调整定位器上的零点调整手轮至阀门刚刚开 始动作为止，接着再输入20mA电流，根据行程刻度，调 整零点调整手轮和量程调整装置使阀杆行程为全开，然后 重复输入4mA和20mA的步骤，直至阀门满足4mA全关和 20mA全开的要求。为了保证阀门在4mA的时候关紧，在 调试时可以输入4.10~4.15mA电流作为全关的信号，这样 在实际工作状态下4mA电流肯定能将阀门关紧。
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介质通过此类阀门时的 流动方向发生了变化， 因此截止阀的流动阻力 较高。引入截止阀的流 体从阀芯下部引入称为 正装，从阀芯上部引入 称为反装，正装时阀门 开启省力，关闭费力， 反装时，阀门关闭严密， 开启费力，截止阀一般 正装。
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2.3 止回阀 止回阀的作用是只允许介
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4 阀门试验
阀门在总装完成后必须进行性能试验，以检查产 品是否符合设计要求和是否达到国家所规定的质 量标准。阀门的材料、毛坯、热处理、机加工和 装配的缺陷一般都能在试验过程中暴露出来。
常规试验有壳体强度试验、密封试验、低压密封 试验、动作试验等，并且根据需要，依次序逐项 试验合格后进行下一项试验。
阀门的种类及原理
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主要内容
1 阀门概述及分类 2 典型阀门介绍 3 电动和气动执行机构及调试 4 阀门的试验 5 常见故障及维修
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1 阀门概述及分类
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有 截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分 流或溢流泄压等功能。
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阀门的种类很多，且有多种分类方法：
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试验止回阀时，压力应从出口端引入，在入口端进行检查。 密封试验时，阀门的关闭力矩应按公称压力与公称通径决定。手动阀门
通常只允许用正常体力关闭，而不得借助于其他辅助器械，当手轮直径 ≥320mm时允许用两人关闭。有驱动装置的阀门，应在使用驱动装置的 情况下试验。如技术要求上规定有关闭力矩要求时，需用测力扳手测关 闭力矩。 密封试验应在阀门总装后的强度试验后进行，因为不仅要检验阀门的关 闭密封性，还应检验填料及中法兰垫片的密封性。 上密封试验通常在强度试验时一并进行。试验时并阀杆升高到限位置， 使阀杆与阀盖密封面紧密接触，将填料压盖松开后检查其密封性。
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套筒阀(CAGE)
阀体内部阀芯由套筒导向 套筒上开有窗口用于决定流量与流
量特性 阀芯上可开有平衡孔,减小不平衡力 套筒阀可调比大,振动小,不平衡力小,
互换性好, 可适用于大部分单双座阀的应用场
合 不适用于有颗粒及较脏污介质 是使用最为广泛的一种阀体类型
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球阀、蝶阀、隔膜阀等都可以作为调节阀
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2.8.3 气蚀、噪音问题及解决
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气蚀
液体介质流经阀座时 压力下降至汽化压力 以下,阀门出口压力 P2若低于汽化压力则 出现闪蒸,高于汽化压 力则出现气蚀现象
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噪音
闪蒸产生 气蚀产生 高流速介质产生
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抗气蚀、噪音的措施
采用多级阀芯,分级降压, 使每级压力高于汽化压 力
降低阀上压差,控制介质 流速串联节流孔板
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2.6 隔膜阀 隔膜阀是用一个弹性的膜片连接在压缩件
上，压缩件由阀杆操作上下移动，当压缩 件上升，膜片就高举，形成通路，当压缩 件下降，膜片就压在阀体上，阀门关闭。 此阀适用于开断、节流。 隔膜阀特别适用 于运送有腐蚀性、有粘性的流体，而且此 阀的操作机构不暴露在运送流体中，故不 会被污染，也不需要填料，阀杆填料部分 也不会泄漏。
2.5 球阀 球阀是由旋塞阀演变而来。
它具有相同的旋转90度的 动作，不同的是旋塞体是 球体，有圆形通孔或通道 通过其轴线。当球旋转90 度时，在进、出口处应全 部呈现球面，从而截断流 动。
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球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩 就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供 了阻力很小、直通的流道。球阀最适宜直接做开 闭使用，但也能作节流和控制流量之用。球阀的 主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适 用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而 且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧 化氢、甲烷、乙烯、树脂等。球阀阀体可以是整 体的，也可以是组合式的。
的分配阀和疏水阀等。 5、安全阀类： 用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。
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二、按主要参数分类
1、按压力分类 (1) 真空阀 工作压力低于标准大气压的阀门。 (2) 低压阀 公称压力PN<1.6MPa的阀门。 (3) 中压阀 公称压力PN<2.5~6.4Mpa的阀门。 (4) 高压阀 公称压力PN10.0~80.0Mpa的阀门。 (5) 超高压阀 公称压力PN≥100Mpa的阀门。
塑料阀门。 (2) 金属材料阀门 如铜合金阀门、铝合金阀门、
铅合金阀门、钛合金阀门铁阀门、碳钢阀门、 低合金钢阀门、高合金钢阀门。 (3) 金属阀体衬里阀门 如衬铅阀门、衬塑料阀门、 衬搪瓷阀门。
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三、通用分类法 这种分类方法既按原理、作用又按结构划 分，是目前国内、国际最常用的分类方法。 一般分为：闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、 蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、 减压阀、疏水阀、调节阀。