各类阀门的结构与原理讲解

• 蝶阀的优点
•
1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。
•
2、结构简单，体积小，重量轻。
•
3、可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。
•
4、低压下，可以实现良好的密封。
•
5、调节性能好。
蝶阀的结构
• 蝶阀主要由阀体、蝶板、阀杆、 密封圈和传动装置组成。蝶阀的 结构。
• （1）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。
A
球阀
Q
旋塞阀
X
节流阀
L
疏 水 阀 S 液面 指 示 器 M 减 压 阀
Y
隔膜阀 G
止回阀
H 柱塞阀
U
碟阀
D
种类：
（1）截止阀 （2）闸阀 （3）球阀 （4）蝶阀 （5）止回阀 （6）安全阀 （7）疏水阀等
（一）截止阀
• 截止阀属于强制密封式阀门， 所以在阀门关闭时，必须向 阀瓣施加压力，以强制密封 面不泄漏。当介质由阀瓣下 方进入阀门时，操作力所需 要克服的阻力，是阀柱和填 料的摩擦力与由介质的压力 所产生的推力，关阀门的力 比开阀门的力大，所以阀杆 的直径要大，否则会发生阀 杆顶弯的故障
例： Z４1H －１6阀门的含义:
Ｚ４１Ｈ－１６
阀体材料：碳铸铁阀门 16—公称压力16Kgf/cm2 H—密封圈或衬里为不锈钢 1—明杆楔式单闸阀 4—法兰连接 Z—闸阀 驱动方式：手动
1．阀门的类型代号表 1—1
阀门类型 代 号 阀 门 类 型 代 号 阀 门 类 型 代号
闸阀
Z
截止阀
J
安全阀
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2-8
图2-9
我们看看他的各组成结构：
1、手轮 2、阀杆螺母 3、阀杆 4、填料压盖 5、T形螺栓 6、填料 7、阀盖 8、垫片 9、阀瓣 10、阀体
再看看他的物料流通方式：
二、闸阀
• 2.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。
蝶阀的特点：
• （1）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。
• （2）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。
一、上螺纹阀杆截止阀因而限制了截止阀更广泛使用。
截止阀的种类很多，根据阀杆上螺纹的位置可分
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。如 图 2—8 所示。 • 二、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。如图 2—9 所示。
1．阀门编码方法：
1 (2) 3
4
5
6 ( 7)
阀门类型
Ｚ：闸阀
Ｊ：截止阀 Ｘ：旋塞阀 Ｈ：止回阀 Ｙ：减压阀 Ａ：安全阀 Q：球阀 D：蝶阀
连接形式
１：内螺纹 ２：外螺纹 ４：法兰 6 ：焊接
驱动形式
3：蜗轮 4：正齿轮 6：气动 7：液动 9：电动 对手轮、手柄式板手等直接传动的阀 门省略本单元
它的优点是 : 流体阻力小, 启闭省劲, 可以在 介质双向 流动的情况下使用, 没有方向性, 全开 时密封面不易冲蚀, 结构长度短, 不仅适合做小 阀门, 而且适合做大阀门。 闸阀按阀杆螺纹 分两类 , 一是明杆式 , 二是暗杆式。按闸板构 造分 , 也分两类 , 一是平行 , 二是模式。
• 开启阀门时
（二）、固定球球阀
球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。 固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀 座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密 封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承，操作 扭距小，适用于高压和大口径的阀门。
为了减少球阀的操作扭矩和增加密封的可靠 程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间 压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了 密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径 的球阀。
• 球阀按其通道位置可分为直通式，三通式和直角式。后两 种球阀用于分配介质与改变介质的流向。
工作原理：
• 球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为 球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。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，它只需要用旋转90度的 操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球 阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的 发展已将球阀设计成使它具有节流和控制 流量之用，如V型球阀。
主要特点:
• 球阀的主要特点是本身结构紧凑， 密封可靠，结构简单，维修方便，密封 面与球面常在闭合状态，不易被介质冲 蚀，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、甲烷和乙烯等，在各行业得到 广泛的应用。球阀阀体可以是整体的， 也可以是组合式的。
阀门的型号编制方法
一、阀门的型号 • 阀门的型号是用来表示阀类、驱动及连接形式、
密封圈材料和公称压力等要素的。 • 由于阀门种类繁杂，为了制造和使用方便，国
家对阀门产品型号的编制方法做了统一 • 规定。阀门产品的型号是由七个单元组成，用
来表明阀门类别、驱动种类、连接和结构形式、 • 密封面或衬里材料、公称压力及阀体材料。 • 阀门型号的组成由七个单元顺序组成
设备类培训课件之一
各类常见阀门的结构和原理
主讲人：设备动力部
2013年05月
事在人为 休言万般皆是命 境由心造 退后一步天地宽
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，改变介质的流通，改变介质的流动方 向，调节介质的压力和流量，保护管路的设备的正常运行。
工业用的阀门的大量应用是在瓦特发明蒸汽机之后，近二 三十年来，由于石油、化工、电站、冶金、船舶、核能、 宇航等方面的需要，对阀门提出更高的要求，促使人们研 究和生产高参数的阀门，其工作温度从超低温-269℃到高 温1200℃，甚至高达3430℃，工作压力从超真空 1.33x10-8Mpa（1x10-1 ㎜ Hg）到超高压1460MPa， 阀门通径从1mm 到600mm，甚至达到9750mm，阀门 的材料从铸铁，碳素钢发展到钛及钛合金，高强度耐腐蚀 钢等，阀门的驱动方式从手动发展到电动、气动、液动、 程控、数控、遥控等。
闸阀的剖切面图：
闸阀常见的故障及分析：
三、球阀
• 球阀它的关闭件是个球体，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。 • 球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点： • 1． 流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。 • 2． 结构简单、体积小、重量轻。 • 3． 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
• 闸阀（gate valve）的 启闭件是闸板，闸板 的运动方向与流体方 向相垂直，闸阀只能 作全开和全关 , 不能作 调节和节流。
闸阀也叫闸板阀, 是一种广泛使用的阀门。它 的闭合原 理是闸板密封面与阀座密封面高度光 洁、平整一致, 相互贴合, 可阻止介质流过, 并 依靠顶模、弹簧或闸板的模形, 来 增强密封效 果。它在管路中主要起切断作用。
密封面和衬里材料
T：铜合金 H：不锈钢 Y：硬质合金钢 X：橡胶
阀体材料
对于PN≤1.6MPa的碳
铸铁阀门或 PN>2.5MPa的碳钢阀 门则略去本单元
结构形式（闸）
１：明杆楔式单闸阀 ２：明杆楔式双闸板
3：明杆平行单闸板 4：明杆平行双闸板 ５：暗杆楔式单闸板 6：暗杆楔式双闸板
公称压力(kgf/cm2)
闸阀关闭时 密封面可以只依靠介
质压力来密封 , 即依靠介 质压力将闸板的密封面压 向另一侧的阀座来保证密 封面的密封，这就是自密 封。大部分闸阀是采用强 制密封的 , 即阀门关闭时， 要依靠外力强行将闸板压 向阀座 , 以保证密封面的 密封性。
我们来看一下闸板阀的内部结构：
1. 手轮 2. 阀杆螺母 3. 填料压盖 4. 填料 5. 阀盖 6. 双头螺栓 7. 螺母 8. 垫片 9. 阀杆 10.闸板 11.阀体
统中也已广泛使用。 • 4． 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。 • 5． 维修方便，球阀结构简单密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。 • 6． 在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会
引起阀门密封面的侵蚀。 • 7． 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。
截止阀是关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。
• 截止阀在管路中主要作切断用。截止阀有以下优点： • 1． 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。 • 2． 开启高度小。 • 3． 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。：
球阀的结构原理：
几种球阀的模型：
四、碟阀：
• 蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门，叫蝶阀。 • 1.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。
• （3）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。
• （4）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。
• （5）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。
• 蝶阀的缺点
•
1、使用压力和工作温度范围小。
•
2、密封性较差。
•
蝶阀按结构形式可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和
杠杆式。按密封形式可分为软密封型和硬密封型两种。软密
封型一般采用橡胶环密封，硬密封型通常采用金属环密封。
•
按连接型式可分为法兰连接和对夹式连接；按传动方式
可分为手动、齿轮传动、气动、液动和电动几种。
球阀按结构形式可分：
• （一）、浮动球球阀 • 球阀的wk.baidu.com体是浮动的，在介质压力作
用，球体能产生一定的位移并紧压在 出口端的密封面上，保证出口端密封。
• 浮动球球阀的结构简单，密封性好， 但球体承受工作介质的载荷全部传给 了出口密封圈，
• 因此要考虑密封圈材料能否经受得住 球体介质的工作载荷。这种结构，广 泛用于中低压球阀。
• （2）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。
• （3）蝶板 蝶板是蝶阀的启闭件。
碟阀的类型：
蝶阀的结构剖面图：
手轮
传动 机构 阀杆 蝶板 阀体
五、止回阀：
• 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。
（三）、弹性球球阀
• 球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料 制造，密封比压很大，依靠介质本身的压力已达不到密封 的要求，必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。
• 弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽，而获得弹性。 当关闭通道时，用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达 到密封。在转动球体之前先松开楔形头，球体随之恢复原 原形，使球体与阀座之间出现很小的间隙，可以减少密封 面的摩擦和操作扭矩。
• 当闸板提升高度等于阀 门通径的1：1倍时，流体 的通道完全畅通，但在运 行时，此位置是无法监视 的。实际使用时，是以阀 杆的顶点作为标志，即开 不动的位置，作为它的全 开位置。为考虑温度变化 出现锁死现象，通常在开 到顶点位置上，再倒回1/2 －1圈，作为全开阀门的位 置。因此， 阀门的全开位
置，按闸板的位置（即行 程〉来确定。
• 止回阀根据其结构可分
• 一、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，在高压小口径止回阀 上阀瓣可采用圆球。
• 升降式止回阀的阀体形状与截 止阀一样（可与截止阀通）， 因此它的流体阻力系数较大。