閥門知識簡介

一、閥門的功能

閥門是流體管路的控制裝置，在石油化工生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用。

接通和截斷介質(zhì)；

防止介質(zhì)倒流；

調(diào)節(jié)介質(zhì)壓力、流量；

分離、混合或分配介質(zhì)；

防止介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值，保證管道或設(shè)備安全運行。

二、閥門的分類

按用途和作用分類：

截斷類：主要用于截斷或接通介質(zhì)流。如閘閥、截止閥、球閥、碟閥、旋塞閥、隔膜閥

止回類：用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。

調(diào)節(jié)類：調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量如減壓閥、調(diào)壓閥、節(jié)流閥

安全類：在介質(zhì)壓力超過規(guī)定值時，用來排放多余的介質(zhì)，保證管路系統(tǒng)及設(shè)備安全。

分配類：改變介質(zhì)流向、分配介質(zhì)，如三通旋塞、分配閥、滑閥等

特殊用途：如疏水閥、放空閥、排污閥等

按壓力分類：

真空閥——工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門。

低壓閥——公稱壓力PN 小于1.6MPa的閥門。

中壓閥——公稱壓力PN 2.5~6.4MPa的閥門。

高壓閥——公稱壓力PN10.0~80.0MPa的閥門。

超高壓閥——公稱壓力PN大于100MPa的閥門。

按介質(zhì)工作溫度分類：

高溫閥——t 大于450℃的閥門。

中溫閥——120 ℃小于 t 小于450 ℃的閥門。

常溫閥——-40 ℃小于 t 小于120 ℃的閥門。

低溫閥——-100 ℃小于 t 小于-40 ℃的閥門。

超低溫閥——t 小于-100 ℃的閥門。

按閥體材料分類：

非金屬閥門：如陶瓷閥門、玻璃鋼閥門、塑料閥門

金屬材料閥門：如鑄鐵閥門、碳鋼閥門、鑄鋼閥門、低合金鋼閥門、高合金鋼閥門及銅合金閥門等。

按公稱通徑分

根據(jù)閥門的公稱通徑可分：

小口徑閥門：公稱通徑DN<40mm的閥門。

中口徑閥門：公稱通徑DN50~300mm的閥門。

大口徑閥門：公稱通徑DN350~1200mm的閥門。

特大口徑閥門：公稱通徑DN≥1400mm的閥門

按與管道連接方式分可分為：

法蘭連接閥門：閥體帶有法蘭，與管道采用法蘭連接的閥門。

螺紋連接閥門：閥體帶有螺紋，與管道采用螺紋連接的閥門。

焊接連接閥門：閥體帶有焊口，與管道采用焊接連接的閥門。

夾箍連接閥門：閥體上帶夾口，與管道采用夾箍連接的閥門。

卡套連接閥門：采用卡套與管道連接的閥門。

通用分類法

這種分類方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分，是目前國內(nèi)最常用的分類方法。一般分：閘閥、截止閥、節(jié)流閥、儀表閥、柱塞閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、止回閥、減壓閥安全閥、疏水閥、調(diào)節(jié)閥、底閥、過濾器、排污閥等。

三、閥門的基本參數(shù)

公稱通徑

用作參考的經(jīng)過圓整的表示口徑大小的參數(shù)，用“DN*”表示，如： DN100是4寸閥門， DN200為8寸閥門

公稱壓力

經(jīng)過圓整過的表示與壓力有關(guān)的數(shù)字標(biāo)示代號，如:PN6.3MPa或Class400。

適用介質(zhì)

(1) 氣體介質(zhì)

(2) 液體介質(zhì)

(3) 含固體介質(zhì)

(4)腐蝕介質(zhì)和劇毒介質(zhì)

試驗壓力

(1) 強度試驗壓力

(2) 密封試驗壓力

閥門密封副

由閥座和關(guān)閉件組成，依靠閥座和關(guān)閉件的密封面緊密接觸或密封面受壓塑性變形而達(dá)到密封的目的。

球面密封

平面密封

錐面密封

閥門填料函

（１）填料函結(jié)構(gòu)：由填料壓蓋、填料和填料墊組成。填料函結(jié)構(gòu)分為壓緊螺母式、壓蓋式和波紋管式。

（２）填料圈數(shù)

軟質(zhì)填料：PN≤2.5MPa時，4-10圈；

PN＝4.0-10MPa時，8-10圈

成型塑料填料：上填料一圈，中填料3-4圈，下部為一個金屬填料墊。

四、常見閥門結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

蝶閥

球閥

截止閥

旋塞閥

（一）閘閥

閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿帶動閥座密封面作升降運動的閥門，可接通或截斷流體的通道。當(dāng)閥門部分開啟時，在閘板背面產(chǎn)生渦流，易引起閘板的侵蝕和震動，也易損壞閥座密封面，修理困難。閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉，而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。

閘閥的分類

閘閥的結(jié)構(gòu)

（1）閥體與閥蓋

閥體與閥蓋多采用法蘭連接。閥體截面形狀主要取決于公稱壓力。低壓閥：扁平狀；高中壓閥：橢圓形或圓形。

（2）閘板與閥座密封圈

<1> 楔式閘板 閘板密封面與閘板垂直中心線有傾角，稱為楔半角。防止溫度變化時閘板卡死，一般角度為 2°52〞、5°

介質(zhì)溫度越高，通徑越大，楔半角就越大。

(a) 楔式剛性單閘板

特點：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，使用較為

應(yīng)用：常溫、中溫、各種壓力

缺點：楔角加工精度高，加工維修較為困難；啟閉過程中密封面易發(fā)生擦傷，溫度變化時閘板易卡住。

(b) 楔式彈性單閘板

結(jié)構(gòu)：在閘板中部開環(huán)狀槽或由二塊閘板組焊而成，中間為空。

特點：結(jié)構(gòu)簡單，密封面可靠，能自行補償由于異常負(fù)荷引起的閥體變形，防止閘板卡住。

應(yīng)用：各種壓力、溫度的中、小口徑及啟閉頻繁場所。

缺點：關(guān)閉力矩不宜太大，防止超過彈性范圍；介質(zhì)中含固體雜質(zhì)少，不適用于易結(jié)焦的介質(zhì)。

(c) 楔式彈性雙閘板

結(jié)構(gòu)： 由兩塊圓板組成，用球面頂心鉸接成楔形閘板。楔角可以靠頂心自動調(diào)整。

特點：溫度變化時不易卡住，也不易產(chǎn)生擦傷現(xiàn)象。

缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件較多、閘板易脫落。

應(yīng)用：水和蒸氣介質(zhì)，不適用于粘性介質(zhì)。

<2>　平行式閘板

閘板的兩個密封面平行，閥座密封面垂直于管道中心線。

(a) 平行式單閘板

不能依靠其身達(dá)到強制密封，采用固定或浮動的軟質(zhì)閥座。適用于中低壓大中口徑，介質(zhì)為油類。

(b) 平行式雙閘板

自動密封式：依靠介質(zhì)的壓力把閘板推向出口側(cè)閥座密封面，達(dá)到單面密封的目的。閘板間加彈簧實現(xiàn)在關(guān)閉時的密封。密封面易被擦傷和磨損。較少采用。

撐開式：用頂楔把兩塊閘板撐開，壓緊在閥座密封面上而達(dá)到強制密封。

閘閥在管路中主要作切斷用，一般口徑DN≥50mm的切斷裝置多選用它，有時口徑很小的切斷裝置也選用閘閥。

閘閥有以下優(yōu)點：

n①流體阻力小。 n②開閉所需外力較小。 n③介質(zhì)的流向不受限制。 n④全開時，密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。 n⑤體形比較簡單，鑄造工藝性較好。 n

閘閥也有不足之處：

①外形尺寸和開啟高度都較大。安裝所需空間較大。

②開閉過程中，密封面間有相對摩擦，容易引起擦傷現(xiàn)象。

③閘閥一般都有兩個密封面，給加工、研磨和維修增加一些困難。

（二）截止閥、節(jié)流閥

截止閥和節(jié)流閥都是向下閉合式閥門，啟閉件（閥瓣）由閥桿帶動，沿閥座軸線作升降運動來啟閉閥門。

截止閥與節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)基本相同，只是閥瓣的形狀不同：截止閥的閥瓣為盤形，節(jié)流閥的閥瓣多為圓錐流線型，特別適用于節(jié)流，可以改變通道的截面積，用以調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量與壓力。

截止閥的種類

節(jié)流閥的種類

截止閥和節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)

（１）直通形閥：流動阻力大，壓力降大；

（２）角形閥：彎處，流動阻力小。

（３）直流閥：閥桿成45°,流動阻力小，壓降也小，便于檢修和更換。

（４）針形閥：閥瓣為錐形針形，閥桿通常用細(xì)螺紋以取得微量調(diào)節(jié)。

（１）截止閥閥瓣（平面閥瓣）

為截止閥主要形式的啟閉件，接觸面密合，沒有摩擦，密封性能好，便于維修，不適合用于含有固體顆粒的介質(zhì)。

２）節(jié)流閥閥瓣

有針形、溝形和窗形三種形式。當(dāng)閥瓣在不同高度時，閥瓣與閥座的環(huán)形道路面積相應(yīng)變化，從而得到確定數(shù)值的壓力或流量。

截止閥在管路中主要作切斷用。

節(jié)流閥在管路中主要作節(jié)流使用。

截止閥有以下優(yōu)點：

1． 在開閉過程中密封面的摩擦力比閘閥小，耐磨。

2． 開啟高度小。

3． 通常只有一個密封面，制造工藝好，便于維修。

截止閥使用較為普遍，但由于開閉力矩較大，結(jié)構(gòu)長度較長，一般公稱通徑都限制在DN≤200mm以下。截止閥的流體阻力損失較大。因而限制了截止閥更廣泛的使用。

（三）球閥

球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的啟閉動作，不同的是閥芯旋轉(zhuǎn)體不是塞子而是球體。當(dāng)球旋轉(zhuǎn)90度時，在進(jìn)、出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)球面，從而截斷流動。

球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動方向。它具有以下優(yōu)點

1． 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，維修方便。

2. 流體阻力小，緊密可靠，密封性能好。

3． 操作方便，開閉迅速，便于遠(yuǎn)距離的控制。

4． 球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，不易引起閥門密封面的侵蝕。

5． 適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。