閥門(mén)的分類方法和工作原理

這種分類方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分，是目前國(guó)內(nèi)、、常用的分類方法。一般分為：閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、止回閥、節(jié)流閥、安全閥、減壓閥、疏水閥、調(diào)節(jié)閥。 
2典型閥門(mén) 
2.1閘閥 
閘閥是作為截止介質(zhì)使用，在全開(kāi)時(shí)整個(gè)流通直通，此時(shí)介質(zhì)運(yùn)行的壓力損失小。閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉，而且保持閘板全開(kāi)或全閉的工況。不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。對(duì)于高速流動(dòng)的介質(zhì)，閘板在局部開(kāi)啟狀況下可以引起閘門(mén)的振動(dòng)，而振動(dòng)又可能損傷閘板和閥座的密封面，而節(jié)流會(huì)使閘板遭受介質(zhì)的沖蝕。 
從結(jié)構(gòu)形式上，主要的區(qū)別是所采用的密封元件的形式。根據(jù)密封元件的形式，常常把閘閥分成幾種不同的類型，如：楔式閘閥、平行式閘閥、平行雙閘板閘閥、楔式雙閘板閘等。常用的形式是楔式閘閥和平行式閘閥。 
2.2截止閥 
截止閥是用于截?cái)嘟橘|(zhì)流動(dòng)的，截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直，通過(guò)帶動(dòng)閥芯的上下升降進(jìn)行開(kāi)斷。截止閥一旦處于開(kāi)啟狀態(tài)，它的閥座和閥瓣密封面之間就不再有接觸，并具有非?？煽康那袛鄤?dòng)作，因而它的密封面機(jī)械磨損較小，由于大部分截止閥的閥座和閥瓣比較容易修理或更換密封元件時(shí)無(wú)需把整個(gè)閥門(mén)從管線上拆下來(lái)，這對(duì)于閥門(mén)和管線焊接成一體的場(chǎng)合是很適用的。 
介質(zhì)通過(guò)此類閥門(mén)時(shí)的流動(dòng)方向發(fā)生了變化，因此截止閥的流動(dòng)阻力較高。引入截止閥的流體從閥芯下部引入稱為正裝，從閥芯上部引入稱為反裝，正裝時(shí)閥門(mén)開(kāi)啟省力，關(guān)閉費(fèi)力，反裝時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密，開(kāi)啟費(fèi)力，截止閥一般正裝。 
2.3止回閥 
止回閥的作用是只允許介質(zhì)向一個(gè)方向流動(dòng)，而且阻止方向流動(dòng)。通常這種閥門(mén)是自動(dòng)工作的，在一個(gè)方向流動(dòng)的流體壓力作用下，閥瓣打開(kāi)；流體反方向流動(dòng)時(shí)，由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣作用于閥座，從而切斷流動(dòng)。包括旋啟式止回閥和升降式止回閥。 
2.4蝶閥 
蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內(nèi)，圓盤(pán)形蝶板繞著軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0°~90°之間，旋轉(zhuǎn)到90°時(shí)，閥門(mén)則是全開(kāi)狀態(tài)。蝶閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，只由少數(shù)幾個(gè)零件組成。而且只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉，操作簡(jiǎn)單。蝶閥處于開(kāi)啟位置時(shí)，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時(shí)的阻力，因此通過(guò)該閥門(mén)所產(chǎn)生的阻力很小，故具有較好的流量控制特性，可以作調(diào)節(jié)用。 
n蝶閥有彈性密封和金屬的密封兩種密封型式。彈性密封閥門(mén)，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。采用金屬密封的閥門(mén)一般比彈性密封的閥門(mén)壽命長(zhǎng)，但很難做到密封，金屬密封能適應(yīng)較高的工作溫度，彈性密封則具有受溫度限制的缺點(diǎn)。 
2.5球閥 
n球閥是由旋塞閥演變而來(lái)。它具有相同的旋轉(zhuǎn)90度的動(dòng)作，不同的是旋塞體是球體，有圓形通孔或通道通過(guò)其軸線。當(dāng)球旋轉(zhuǎn)90度時(shí)，在進(jìn)、出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)球面，從而截?cái)嗔鲃?dòng)。 
n球閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。平等的閥體內(nèi)腔為介質(zhì)提供了阻力很小、直通的流道。球閥適宜直接做開(kāi)閉使用，但也能作節(jié)流和控制流量之用。球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過(guò)氧化氫、甲烷、乙烯、樹(shù)脂等。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。 
2.6隔膜閥 
n隔膜閥是用一個(gè)彈性的膜片連接在壓縮件上，壓縮件由閥桿操作上下移動(dòng)，當(dāng)壓縮件上升，膜片就高舉，形成通路，當(dāng)壓縮件下降，膜片就壓在閥體上，閥門(mén)關(guān)閉。此閥適用于開(kāi)斷、節(jié)流。隔膜閥特別適用于運(yùn)送有腐蝕性、有粘性的流體，而且此閥的操作機(jī)構(gòu)不暴露在運(yùn)送流體中，故不會(huì)被污染，也不需要填料，閥桿填料部分也不會(huì)泄漏。 
2.7安全閥 
n安全閥的作用原理是基于力平衡，一旦閥瓣所受壓力大于彈簧設(shè)定壓力時(shí)，閥瓣就會(huì)被此壓力推開(kāi)，其壓力容器內(nèi)的氣（液）體會(huì)被排出，以降低該壓力容器內(nèi)的壓力。 
2.8調(diào)節(jié)閥 
n調(diào)節(jié)閥主要工作原理，是靠改變閥門(mén)閥瓣與閥座間的流通面積，達(dá)到調(diào)節(jié)壓力、流量等參數(shù)的目的。 
n本節(jié)主要介紹調(diào)節(jié)閥的閥體和閥芯的主要結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)閥的流量特性以及有關(guān)閥芯氣蝕噪音問(wèn)題的解決方法。 
2.8.1閥體結(jié)構(gòu) 
直通單座閥(GLOBE) 
n閥體內(nèi)只有一個(gè)閥座和密封面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,密封效果好,是使用較多的一種閥體類型。 
直通雙座閥(GLOBE) 
n閥體內(nèi)有兩個(gè)閥座和密封面，流通能力大,不平衡力小,但泄漏量大,切斷效果差,是使用較多的一種閥體類型 
套筒閥(CAGE) 
n閥體內(nèi)部閥芯由套筒導(dǎo)向 
n套筒上開(kāi)有窗口用于決定流量與流量特性 
n閥芯上可開(kāi)有平衡孔,減小不平衡力 
n套筒閥可調(diào)比大,振動(dòng)小,不平衡力小,互換性好, 
n可適用于大部分單雙座閥的應(yīng)用場(chǎng)合 
n不適用于有顆粒及較臟污介質(zhì) 
n是使用為廣泛的一種閥體類型 
球閥、蝶閥、隔膜閥等都可以作為調(diào)節(jié)閥 
3執(zhí)行器 
3.1電動(dòng)和氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 
3.1.1氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 
n閥門(mén)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置安全、可靠、成本低，使用維修方便，是閥門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一大分支。氣動(dòng)裝置在具有防爆要求的場(chǎng)合應(yīng)用較多。閥門(mén)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置采用氣源的工作壓較低，結(jié)構(gòu)尺寸不大，閥門(mén)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的總推力也不很大。 
3.1.2電動(dòng)執(zhí)行器 
n電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般由電機(jī)、減速箱、手操機(jī)構(gòu)、機(jī)械位置指示機(jī)構(gòu)等一些部件組成。與其他閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置相比，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置具有動(dòng)力源廣泛，操作迅速、方便等特點(diǎn)，并且容易滿足各種控制要求。所以，在閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置中，電動(dòng)裝置占主導(dǎo)地位。 
3.2.2氣動(dòng)頭調(diào)試 
n氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)試，主要是對(duì)定位器進(jìn)行調(diào)試。首先將閥門(mén)放至全關(guān)位置，為閥門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密，擰閥桿上連接螺母至擰不動(dòng)為止，閥芯和閥座肯定接觸緊密了，此時(shí)調(diào)整閥桿行程刻度牌至零位，然后接通氣源，用減壓閥將氣源壓力調(diào)至所需壓力，然后用信號(hào)發(fā)生器給定位器輸入4mA電流，調(diào)整定位器上的零點(diǎn)調(diào)整手輪至閥門(mén)剛剛開(kāi)始動(dòng)作為止，接著再輸入20mA電流，根據(jù)行程刻度，調(diào)整零點(diǎn)調(diào)整手輪和量程調(diào)整裝置使閥桿行程為全開(kāi)，然后重復(fù)輸入4mA和20mA的步驟，直至閥門(mén)滿足4mA全關(guān)和20mA全開(kāi)的要求。為了閥門(mén)在4mA的時(shí)候關(guān)緊，在調(diào)試時(shí)可以輸入4.10~4.15mA電流作為全關(guān)的信號(hào)，這樣在實(shí)際工作狀態(tài)下4mA電流肯定能將閥門(mén)關(guān)緊。 
4閥門(mén)試驗(yàn) 
閥門(mén)在總裝完成后必須進(jìn)行性能試驗(yàn)，以檢查產(chǎn)品是否符合設(shè)計(jì)要求和是否達(dá)到所規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。閥門(mén)的材料、毛坯、熱處理、機(jī)加工和裝配的缺陷一般都能在試驗(yàn)過(guò)程中暴露出來(lái)。 
常規(guī)試驗(yàn)有殼體強(qiáng)度試驗(yàn)、密封試驗(yàn)、低壓密封試驗(yàn)、動(dòng)作試驗(yàn)等，并且根據(jù)需要，依次序逐項(xiàng)試驗(yàn)合格后進(jìn)行下一項(xiàng)試驗(yàn)。