蒸汽专用进口波纹管截止阀一直线运动型 由于截止阀经常用于截断流体进入某一区域,所以在流体系统中非常关键。但有时也用于人工控制流体的流量,欧洲标准EN 736-1:1995阐明了进口波纹管截止阀、调节阀和控制阀之间的区别: 口截止阀一阀门设计用于全开或全闭。 口调节阀一阀门设计用于可处于全开或全闭之间的任何位置。 口控制阀一在制程控制系统中,用于改变流体流量的,由外力驱动的设备。 截止阀可用于需要开/关控制的各种场合: 口改变过程介质流向。 口截断流体是为了, 一设备维护。 一拆除设备。 一关闭设备。 各种各样的形式和设计的截止阀原理可满足各种应用场合和工作条件的需要,根据关闭工作时的运动形式 一般阀门可分为两类(见表12.1.1)。 口直线运动型阀门一关闭件沿直线运动,这类阀门包括闸阀、球形阀、隔膜阀和节流阀,这些阀门将 在本节进一步详述。 口旋转式阀门一关闭件绕和流体方向成直角的轴线动作,蝶阀和球阀是在蒸汽系统中最为重要的两种 旋转式阀门,将在12.2节中进一步详述。表12.1.1基本形式的阀门的关闭件运动
直线运动型阀门 直线运动型阀由早期用于控制灌渠水流的水闸门形式发展而来,此后开发了很多种形式的阀门应用于流体控制,虽然直线运动阀的特点是关闭件沿直线运动,但流体的流动方向可能会和关闭件的运动方向垂直(如闸阀),也有方向相同的,如球形阀。直性运动阀的主要特点是靠阀杆上的关闭件紧密关闭。 闸阀
闸阀广泛应用于生活用水系统,是应用最普遍的阀门,近年来闸阀在工业上的应用逐渐减少。但是闸阀还是应用于需要流体流动特性不受干扰的地方。因为闸阀开启后,其闸门可完全回缩至阀帽,压降最小,闸阀特别适合做为隔离截止这类应用。 闸阀包括4件主要部件:阀体、阀帽(盖)、闸门和阀杆。一个典型的闸阀
在阀座之间滑动的闸阀门沿流体流动方向的垂直方向上升直至阀门全开,闸门完全缩进阀帽后可保证通过该阀的压降最低。 根据闸门和阀座面的设计可分成多种类型: 实心楔形闸阀 闸门的形状为楔形,阀座位于阀体上,阀杆和楔形闸门相连,通过机械螺纹开关,由于楔角的存在,无需过于用力扳动手轮即可关紧阀门。有时阀座可衬尸丁「E以提高关闭时的密封等级,如图12.1.1所示为一典型实心楔形闸阀。 弹性楔形闸阀 虽然有多种弹性楔形闸阀,但大都使用了弹性双闸盘,就像很短的轴上的两个车轮,闸盘的弹性使得闸阀在较宽的温度压力范围内关闭更为严密。应用于蒸汽系统中最为普遍的弹性楔形闸阀为平行滑动阀,闸门有两个闸盘构成,在弹簧的作用下紧靠阀座。上游流体的压力作用在上游的闸盘上,使其离开阀座,该推力传到下游闸盘上,使其紧压阀座,关闭严密。由于闸门具有很好的弹性,当温度变化时可胀缩,适合应用于蒸汽系统。 球形阀 球形阀是直线运动阀门的主要种类,比闸阀应用得更多更广泛,可用的结构形式更加多样,可适用于大多数的应用场合。流体的流动方向和关闭件的运动方向一致,这表明对于进出口水平相对的阀门,流体必须要在此处改变一下方向,然后继续向前。这种布置有一个主要好处,就是比闸阀开关更快,因为球形阀芯阀座之间的距离很短,当要频繁开关阀门时这是一个很大的优点,缺点就是流体不得不在阀芯处改变一下流向,这增加了流动阻力,也会产生湍流震动,结果就会造成流体的压降比闸阀的高。
球形阀比闸阀密封更好,可以应用于更高的温度和压力,例如蒸汽系统、或危险或昂贵的流体系统上。虽然球形阀比闸阀要贵些,但更为安全,流体损失更少。 由于上游流体的压力作用在阀芯上并把力传递给阀杆,这使得关闭阀门比较困难,这限制了标准球形阀的口径只能做到DN250。在高压差闭式系统中,可使用平衡碟片以减小影响,这样阀的公称直径可以达到500mm(见图12.1.3(a)),平衡碟片包括一个预启阀起导阀的作用,阀门开启时预启阀首先打开,使介质以一定的流速流过(见图12.1.3(b)),这样就减小了压差,主阀可较容易地开启(见图12.1.3(c))。为辅助阀门关闭,带平衡碟片的截止阀应倒装,以便上游的压力可以作用在平衡碟片的顶部。
柱塞阀 直线运动型阀门的最主要的缺点就是,易受杂质的影响,容易抽丝,因此需要定期的维护。尽管理论上阀座可以更换,但需要时间和成本。为解决这个问题开发出了柱塞阀。 柱塞阀是在传统的球形阀基础上变化而来,传统的阀座和锥形阀芯被柱塞和柱塞轴衬所取代,柱塞和阀杆及手轮相连,柱塞轴衬上下有两组密封圈,柱塞从中经过,密封环由阀帽压紧,上面的一组密封圈和传统的压盖填料作用相同,下面的一组和阀座作用相同,而且柱塞和密封圈之间的密封面积很大,保证关闭更为紧密,如图12.1.4所示。 柱塞阀设计上不适用于节流控制,必须全开或全关。当阀门全开时,仅柱塞底面和流体接触,而其它部分由上密封环所保护,这样密封面(柱塞侧面)不受流体侵蚀。
维修时,所有的内部件均可容易拆卸,拆下阀帽即可拉出柱塞,密封环和柱塞轴衬可用抽出器抽出。操作简单,无需从管道上拆下阀门。一般柱塞无需更换,如果不频繁开关阀门,密封环也可长时间使用。 隔膜阀 隔膜阀是直线运动型阀门的第三种主要类型,阀杆向下推动隔膜阻断流体流动通道,根据阀体的几何形状来分,有两种不同的隔膜阀。 口围堰型一围堰和阀体铸在一起,关闭时隔膜坐在围堰上,阻止了流体的流动(见图12.1.5 (a))0 D直通型一流通孔横向穿过阀体,关闭时,隔膜成楔形阻断流体流动。
隔膜阀的最大优点就是隔膜避免了阀门运动部件和流体直接接触,因此可以应用于腐蚀性流体和包含固体颗粒的流体,此外,由于阀盖不和流体接触可以采用便宜的材料制作,例如铸铁等,这样就降低了总成本。随着新的隔膜材料的开发,可适用于大多数流体。但一般温度要限制在1750C0隔膜阀通常用于制程液体。 直线运动型阀门的阀杆选项 直线运动型阀门有多种不同的阀杆布置: 口提升/非提升阀杆一如果阀杆是可提升的,当阀门打开时,阀杆垂直向上运动。和只旋转无提升的非提升阀杆不一样,阀杆的提升程度说明了阀门的开启程度,也反映出了通过该阀的流量。但是提升阀杆需要阀盖上面更大的空间,以满足阀门全开时阀杆占用。非提升阀杆推荐应用于压盖填料密封的阀门上,这样可以减少填料的磨损。
口内部/外部阀杆螺纹一外部螺纹的阀杆,其驱动螺纹在阀体的外部,不和过程流体接触,由于螺纹线 易受腐蚀,所以外部螺纹常应用于带腐蚀性或侵蚀性的流体介质上。如果温度变化很大,也适合使用带外部螺纹的阀杆,因为如果螺纹在阀体内,阀杆的膨胀收缩就会使螺纹锁住。 阀杆密封 为避免制程介质沿阀杆泄漏,流体和外部环境之间必须要有一道阻止屏障,阀杆密封有两种方式:压盖填料密封和波纹管密封。压盖填料由聚合物材料构成,如:较典型的尸丁「E,紧密地填充在阀杆和阀盖之间,阻止了制程介质的泄漏。
在波纹管密封阀上采用了可伸缩的金属波纹管,波纹管进口截止阀一端和阀杆连为一体,另一端紧密压在阀帽下面,这样阻止了流体的外泄。波纹管随阀杆上下运动而伸张收缩,波纹管密封很有效,为零泄漏。波纹管上有防扭转装置,阻止波纹管和阀杆一起扭转,该装置非常重要,否则波纹管不断扭转就会导致失效,引发泄漏。 虽然比波纹管密封阀便宜,但压盖填料密封阀密封性不如波纹管。如果压盖填料密封阀在一定时间内没有使用,填料就会变硬,下次使用该阀时就会泄漏,而波纹管密封就不会有这个问题,而且压盖填料密封阀需定期更换填料,但波纹管密封阀10000次开关之内一般都无需维护。
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