常用阀门基础知识

工程中常用阀门的有关基础知识1-1 概述阀门是流体管路的控制装置，其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路和设备的正常运行。

1-2 阀门的分类阀门的用途广泛，种类繁多，分类方法也比较多。

总的可分两大类：a. 自动阀门：依靠介质（液体、气体）本身的能力而自行动作的阀门。

如止回阀、安全阀、疏水阀、减压阀等。

b. 驱动阀门：借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门。

如闸阀，截止阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。

此外，阀门的分类还有以下几种方法,：1）按用途，根据阀门的不同用途可分：a. 开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。

b. 调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。

c. 止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。

d. 分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通阀、分配阀等。

e. 安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。

f. 其它特殊用途：如疏水阀、自动排气阀、呼吸阀等。

2）按与管道连接方式分，根据阀门与管道连接方式可分；a. 法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。

此时需要注意法兰的制式和压力等级。

b. 螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。

c. 焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。

其中塑料焊接要注意区分为对焊和承插焊。

d. 承插粘接：主要是指塑料阀门。

e. 法兰夹持：由管路中的两片法兰夹持的，例如对夹式蝶阀，蝶型止回阀等。

f. 夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。

常见的是卫生级阀门，用于制药行业和饮用水行业。

g. 卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门，可能用于软管连接的情况。

3）按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：a. 手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，由人力驱动，传动较大力矩时，装有蜗轮、齿轮等减速装置。

b. 电动：借助电机或其他电气装置来驱动。

c. 液动：借助（水、油）来驱动。

d. 气动：借助压缩空气来驱动。

4）按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分：a. 截门形：关闭件沿着阀座中心移动。

b. 闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动。

c. 旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转。

d. 旋启形：关闭件围绕阀座外的轴旋转。

e. 碟形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转。

f. 滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑动。

5）按压力，根据阀门的公称压力可分：真空阀、低压阀、中压阀、高压阀和超高压阀（我们选用的最高压力为中压阀）6）按介质的温度分，根据阀门工作时的介质温度可分：超低温阀门、低温阀门、普通阀门（-40℃～425℃）、高温阀门和耐热阀门7）按公称通径分，根据阀门的公称通径可分：小口径阀门（DN<40mm）、中口径阀门（DN50~300mm）、大口径阀门和特大口径阀门1-3 Cv值和Kv值Cv值是美国使用的衡量阀门通量的一个无量纲系数，代表该阀门全开时，在阀门进出口的压差为1PSI，每分钟可以通过15.5℃的清水多少加仑（gallon）。

Kv值是国际标准的衡量阀门通量的一个无量纲系数，代表该阀门全开时，在阀门进出口的压差为1公斤，每分钟可以通过15.5℃的清水多少升（liter）。

Cv = 0.0703Kv1-4 常用阀门介绍1-4-1 蝶阀Butterfly valve蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门，叫蝶阀。

作为密封型的蝶阀，是在合成橡胶出现以后，才给它带来了迅速的发展，因此它是一种新型的截流阀。

在我国直至二十世纪八十年代，蝶阀主要作用于低压阀门，阀座采用合成橡胶，到九十年代，由于国外交流增多，硬密封〈金属密封〉蝶阀得以迅速发展。

目前已有多家阀门厂能稳定地生产中压金属密封蝶阀，使蝶阀应运领域更为广泛。

蝶阀能输送和控制的介质有水、凝结水、循环水、污水、海水、空气、煤气、液态天然气、干燥粉末、泥浆、果浆及带悬浮物的混合物。

1）蝶阀种类：a. 根据连接方式：单夹式、对夹式、法兰式。

b. 根据密封面材料；软密封、硬密封。

2）蝶阀的特点：a. 结构简单，外形尺寸小。

由于结构紧凑，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。

b. 流体阻力小，全开时，阀座通道有效流通面积较大，因而流体阻力较小。

c. 启闭方便迅速，调节性能好，蝶板旋转90°既可完成启闭。

通过改变蝶板的旋转角度可以分级控制流量。

d. 启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。

e. 低压密封性能好，密封面材料一般采用橡胶、塑料，故密封性能好。

受密封圈材料的限制，蝶阀的使用压力和工作温度范围较小。

但硬密封蝶阀的使用压力和工作温度范围，都有了很大的提高。

3）蝶阀的结构蝶阀主要由阀体、蝶板、阀杆、阀座（密封圈）和传动装置组成。

蝶阀的图片见图1。

a. 阀体：阀体呈圆筒状，上下部分各有一个圆柱形凸台，用于安装阀杆。

蝶阀与管道多采用法兰连接，如采用对夹连接，其结构长度最小。

b. 阀杆：阀杆是蝶板的转轴，轴端采用填料函密封结构，可防止介质外漏。

阀杆上端与传动装置直接相接，以传递力矩。

c. 蝶板：蝶板是蝶阀的启闭件。

根据蝶板在阀体中的安装方式，蝶阀可以分成中线蝶阀、双偏心蝶阀和三偏心蝶阀几种形式。

d. 阀座：蝶板是蝶阀的密封件。

根据使用温度和耐腐蚀性等要求，选用不同材质的橡胶作为阀座。

图表 14）适用范围：在管道直径为DN50（含）以上时，如果运行压力在1.0MPa以下，通常选用蝶阀为隔离阀，DN40的蝶阀有的厂家生产，但很少使用，DN40以下就没有蝶阀了。

蝶阀的材质需要既经济又适用，可以参照厂家提供的材质推荐表，如图2所示蝶阀常用厂牌：北京好利、天津合力、BRAY、EBRO图表 21-4-2 球阀Ball valve球阀的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。

球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。

1）它具有以下优点：a. 流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。

b. 结构简单、维修方便。

球阀结构简单，拆卸更换都比较方便c. 紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广泛使用。

d. 操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。

e. 适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。

2）金属球阀按阀体结构形式可分：单片式（如图3）、两片式（如图4）和三片式（如图5）3）塑料球阀按阀体两侧是否有由令可分为：双由令（如图7）、单由令（如图8）和经济型（如图9）图表 3图表 4图表 5图表 6图表7图表8图表94）适用范围管道直径为DN50以下时，通常选用球阀为隔离阀。

如果运行压力超过1.0MPa时，也选用不锈钢球阀为隔离阀，如反渗透高压泵出口。

球阀的材质通常和管道材质一致。

塑料球阀常用厂牌：环琪、协羽、积水、ASAHI不锈钢球阀常用厂牌：埃尼斯、耐流1-4-3 截止阀Globe valve截止阀是关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。

如图10所示。

1）截止阀在管路中主要作调节用。

截止阀有以下优点：a. 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。

b. 开启高度小。

c. 通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。

截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN≤200mm以下。

截止阀的流体阻力损失较大。

因而限制了截止阀更广泛的使用。

2）截止阀的种类很多，根据阀杆上螺纹的位置可分：a. 上螺纹阀杆截止阀；截止阀阀杆的螺纹在阀体的外面。

其优点是阀杆不受介质侵蚀，便于润滑，此种结构采用比较普遍。

b. 下螺纹阀杆截止阀；截止阀阀杆的螺纹在阀体内。

这种结构阀杆螺纹与介质直接接触，易受侵蚀，并无法润滑。

此种结构用于小口径和温度不高的地方。

根据截止阀的通道方向，又可分为；直通式截止阀，角式截止阀和三通式截止阀，后两种截止阀通常做改变介质流向和分配介质用。

图表 10图表 113）适用范围在需要精确调节压力和流量的金属管道中，通常选用截止阀，如反渗透的进水阀和浓水调节阀，混床混合气量调节阀等。

在蒸汽管路中，通常使用截止阀作为隔断阀。

不锈钢球阀常用厂牌：埃尼斯、耐流1-4-4 隔膜阀Diaphragm valve隔膜阀的关闭件是张隔膜，隔膜沿阀体中心线上下移动来达到开启、关闭的一种阀门。

其结构如图12所示。

1）隔膜阀与球阀相比，具有以下优点，因而更广泛使用在Polishering系统和终端送回水管路中：a. 调节过程中不会引起流态急剧变化，不会引起Particle大范围波动。

b. 在阀门没有全部打开时，阀门内不会存在死水区，从而滋生细菌。

c. 调节精度较高，适用于需要准确调节流量压力的位置。

d. 产生泄漏的可能性较小，因而有时使用在要求较高的化学品管路中。

e. 结构简单，故障率较小图表 122）适用范围在需要精确调节压力和流量的塑料管道中，通常选用隔膜阀，如EDI （CDI）的产水阀、浓水排放阀、极水排放阀等。

在产水水质对Particle要求较高的超纯水终端处理系统，需要用隔膜阀替代球阀。

隔膜阀常用厂牌：协羽、积水、ASAHI、GEMU、STUBBE1-4-5 止回阀Check valve止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门。

1）止回阀根据其结构可分a. 碟式止回阀：阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀。

如图13所示。

碟式止回阀结构简单，经济实惠，因而使用较为普遍。

在水平管道上安装时，阀转轴应垂直于水平面；在垂直管道上安装时，应保证流体方向自下而上。

b. 旋启式止回阀：有时也被称作摆动式止回阀，阀瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀，如图14所示。

旋启式止回阀金属阀体，耐压较高，因而可以使用在高压泵出口；旋启式止回阀所需开启压力较小，因而可以用在真空泵入口。

c. 球型止回阀，阀瓣（球体）沿着阀体中心线滑动的阀门。

如图15所示。

球型止回阀通常使用于小口径（DN50或以下）的塑料管道上。

d. 单片式止回阀：阀瓣绕阀内的销轴旋转的止回阀，如图16所示。

单片式止回阀结构简单，占用空间少，通常在罗茨风机出口使用。

e. 升降式止回阀：阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀。

升降式止回阀只能安装在水平管道上，我们使用较少。

f. 弹簧式止回阀，阀瓣沿着阀体中心线滑动，并在弹簧的作用下回座的止回阀。

目前我们使用较少。

图表 13图表 14图表 15图表 161-4-6 安全阀Relief valve安全阀是防止介质压力超过规定数值起安全作用的阀门。

安全阀在管路中，当介质工作压力超过规定数值时，阀门便自动开启，排放出多余介质；而当工作压力恢复到规定值时，又自动关闭。