閥門在工業生産中的應用及選型經(jīng)驗
2021/10/3
1 閥門的分類
閥門的類型多種(zhǒng)多樣(yàng)，包括直通閥（單座、雙座）、角閥、三通閥、球閥、偏心旋轉閥等。總體的可分兩(liǎng)大類：自動閥門和驅動閥門。自動閥門是依靠介質（液體、氣體）本身的能(néng)力而自行動作的閥門。驅動閥門是借助手動、電動、液動、氣動來操縱動作的閥門。
2 閥門的特性和結構
（1）閥門的特性。1）使用特性：閥門的類别，如：閉路閥門、調節閥門、安全閥門等；産品類型，如：閘閥、蝶閥、球閥等；閥門主要零件，包括：閥體、閥蓋、閥杆、閥芯、密封面(miàn)等。2）結構特性：閥門的結構長(cháng)度和總體高度與管道(dào)的連接形式，如：法蘭連接、螺紋連接、焊接端連接等；密封面(miàn)的形式如：螺紋圈、堆焊、噴焊、閥體本體等；閥杆結構形式等。
（2）閥門的結構。閥門的品種(zhǒng)有很多，主要有上下閥蓋、閥體、閥芯、閥座、填料等零部件組成(chéng)，根據不同的使用要求，有多種(zhǒng)結構形式。1）閥的上閥蓋形式。上閥蓋位于執行機構和閥體之間，爲了适應不同的工作溫度和密封要求，有四種(zhǒng)常見結構。①普通型，适用于高溫場所，工作溫度範圍爲-20～200℃。②吸（散）熱型，介質工作溫度在-60～450℃，閥蓋上有多層吸（散）熱片，以保證密封填料在允許溫度範圍内工作。③長(cháng)頸型，适用于深度冷凍場所，介質工作溫度範圍-250～-60℃。④波紋管密封型，閥杆可動部分采用波紋管密封，可以避免介質洩露以及人身中毒和爆炸事(shì)故，适用于強毒性、易揮發(fā)、易滲透或貴重的工藝介質。2）閥芯。①直行程閥芯，可分爲平闆型、柱塞型、窗口型、多級型和套筒型等五種(zhǒng)形式。②角行程閥芯，包括偏心旋轉閥芯、碟型閥芯和球形閥芯，其中球形閥芯有“O”形球形閥芯和“V”形球形閥芯兩(liǎng)種(zhǒng)。
3 閥門的選型步驟和原則
（1）閥門選型的步驟。1）首先要确認閥門在設備或裝置中的用途，确定閥門的工作條件包括流通介質、工作壓力、工作溫度等。2）閥門與管道(dào)連接方式（法蘭連接、螺紋連接或焊接等）以及相連接管道(dào)的公稱通徑。3）确認閥門選用的控制方式（手動、電動、氣動或液動等）以及閥門的形式（閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、薄膜閥、節流閥、安全閥、減壓閥等）。4）選擇閥體組件材質時(shí)，主要考慮工藝介質的腐蝕性、溫度、壓力、氣蝕和沖刷等因素。考慮氣蝕和沖刷等因素時(shí)，可選用特殊合金或特殊結構形式的閥；一般腐蝕性要求，閥體和閥芯常選用普通不鏽鋼（1Cr18Ni9Ti），耐腐蝕要求較高時(shí)，可選用二钛不鏽鋼（Cr18Ni12Mo2Ti），還(hái)可選用适用于大多數腐蝕介質的全钛材質。 5）确認閥門參數以及閥門的幾何參數。閥門參數包括：允許流阻、排放能(néng)力、背壓等，管道(dào)的公稱通徑等。閥門的幾何參數包括：法蘭間距、法蘭連接形式及尺寸、連接的螺栓數量、整個閥門外型尺寸等。
（2）選擇閥門的原則。介質中帶有懸浮顆粒時(shí)，如果關閉件對(duì)閥座的來回運動是豎直的，那麼(me)就(jiù)可能(néng)夾持顆粒，因此這(zhè)種(zhǒng)閥門除非密封面(miàn)材料可以允許嵌入顆粒，否則隻适用于基本清潔的介質。球閥和旋塞閥在啓閉過(guò)程中對(duì)密封面(miàn)均有擦拭作用，故适宜用在帶有懸浮顆粒的介質中。
4 各類閥門的選型說(shuō)明
（1）球閥。球閥按閥芯形式可分爲“O”型球閥和“V”型球閥兩(liǎng)種(zhǒng)。“V”型球閥是在球形閥芯上開(kāi)了一個“V”形口。工作時(shí)，執行機構推杆經(jīng)球閥的曲柄使閥芯旋轉，随著球的旋轉改變開(kāi)口面(miàn)積。“V”型球閥由于流路簡單，流通能(néng)力大，閥座采用軟質材料，密封可靠，特别适合于纖維、紙漿、低溫、粘度大的介質。依據密封的材料要求也可用于粉狀和顆粒狀的介質的控制。
（2）蝶閥。蝶閥又稱翻闆閥，是一種(zhǒng)角行程的閥門。主要由閥體、擋闆、擋闆軸及曲柄等零件組成(chéng)。适用于口徑較大及結構長(cháng)度要求短，以及需要進(jìn)行流量調節及啓閉要求快速的場合，由于蝶閥比閘閥、球閥壓損大，所以蝶閥适用于壓力損失要求不嚴的管路系統中。
（3）隔膜閥。隔膜閥由閥體、隔膜、閥芯閥蓋和閥杆等零部件組成(chéng)。薄膜通過(guò)閥杆帶動閥芯作上下移動，以改變流通面(miàn)積，達到流量調節。隔膜閥結構簡單，流通阻力小，流通能(néng)力大，可用于高黏度和懸浮顆粒流體的調節，對(duì)于強酸、強堿等高腐蝕場所，可選用閥體襯裡(lǐ)爲橡膠或聚四氟乙烯材料，但隔膜和襯裡(lǐ)材料不耐高溫，使用溫度不宜超過(guò)150℃。
（4）截止閥。截止閥适合于對(duì)流體阻力要求不嚴的管路上，以及高溫、高壓介質的管路或裝置；對(duì)調節精度要求不高，而且管路直徑又比較小時(shí)，特别推薦選用截止閥。
（5）旋塞閥。旋塞閥适用于要求快速開(kāi)關的場合，适用于溫度較低、粘度大的介質或帶懸浮顆粒的介質。一般不适合用在蒸汽及溫度較高的介質管路上。
（6）閘閥的選型。閘閥适用範圍較廣，不但适用于蒸汽、油品等介質，還(hái)适用于含有粒狀固體及粘度較大的介質和用于排空和低真空系統的閥門。
總之，閥門應用、操作頻率和服務千變萬化，要控制或杜絕那怕是低微的洩漏，最重要、最關鍵的設備還(hái)數閥門，學(xué)會(huì)正确選擇閥門是保證生産線安全平穩運行的重要保障。
閥門的類型多種(zhǒng)多樣(yàng)，包括直通閥（單座、雙座）、角閥、三通閥、球閥、偏心旋轉閥等。總體的可分兩(liǎng)大類：自動閥門和驅動閥門。自動閥門是依靠介質（液體、氣體）本身的能(néng)力而自行動作的閥門。驅動閥門是借助手動、電動、液動、氣動來操縱動作的閥門。
2 閥門的特性和結構
（1）閥門的特性。1）使用特性：閥門的類别，如：閉路閥門、調節閥門、安全閥門等；産品類型，如：閘閥、蝶閥、球閥等；閥門主要零件，包括：閥體、閥蓋、閥杆、閥芯、密封面(miàn)等。2）結構特性：閥門的結構長(cháng)度和總體高度與管道(dào)的連接形式，如：法蘭連接、螺紋連接、焊接端連接等；密封面(miàn)的形式如：螺紋圈、堆焊、噴焊、閥體本體等；閥杆結構形式等。
（2）閥門的結構。閥門的品種(zhǒng)有很多，主要有上下閥蓋、閥體、閥芯、閥座、填料等零部件組成(chéng)，根據不同的使用要求，有多種(zhǒng)結構形式。1）閥的上閥蓋形式。上閥蓋位于執行機構和閥體之間，爲了适應不同的工作溫度和密封要求，有四種(zhǒng)常見結構。①普通型，适用于高溫場所，工作溫度範圍爲-20～200℃。②吸（散）熱型，介質工作溫度在-60～450℃，閥蓋上有多層吸（散）熱片，以保證密封填料在允許溫度範圍内工作。③長(cháng)頸型，适用于深度冷凍場所，介質工作溫度範圍-250～-60℃。④波紋管密封型，閥杆可動部分采用波紋管密封，可以避免介質洩露以及人身中毒和爆炸事(shì)故，适用于強毒性、易揮發(fā)、易滲透或貴重的工藝介質。2）閥芯。①直行程閥芯，可分爲平闆型、柱塞型、窗口型、多級型和套筒型等五種(zhǒng)形式。②角行程閥芯，包括偏心旋轉閥芯、碟型閥芯和球形閥芯，其中球形閥芯有“O”形球形閥芯和“V”形球形閥芯兩(liǎng)種(zhǒng)。
3 閥門的選型步驟和原則
（1）閥門選型的步驟。1）首先要确認閥門在設備或裝置中的用途，确定閥門的工作條件包括流通介質、工作壓力、工作溫度等。2）閥門與管道(dào)連接方式（法蘭連接、螺紋連接或焊接等）以及相連接管道(dào)的公稱通徑。3）确認閥門選用的控制方式（手動、電動、氣動或液動等）以及閥門的形式（閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、薄膜閥、節流閥、安全閥、減壓閥等）。4）選擇閥體組件材質時(shí)，主要考慮工藝介質的腐蝕性、溫度、壓力、氣蝕和沖刷等因素。考慮氣蝕和沖刷等因素時(shí)，可選用特殊合金或特殊結構形式的閥；一般腐蝕性要求，閥體和閥芯常選用普通不鏽鋼（1Cr18Ni9Ti），耐腐蝕要求較高時(shí)，可選用二钛不鏽鋼（Cr18Ni12Mo2Ti），還(hái)可選用适用于大多數腐蝕介質的全钛材質。 5）确認閥門參數以及閥門的幾何參數。閥門參數包括：允許流阻、排放能(néng)力、背壓等，管道(dào)的公稱通徑等。閥門的幾何參數包括：法蘭間距、法蘭連接形式及尺寸、連接的螺栓數量、整個閥門外型尺寸等。
（2）選擇閥門的原則。介質中帶有懸浮顆粒時(shí)，如果關閉件對(duì)閥座的來回運動是豎直的，那麼(me)就(jiù)可能(néng)夾持顆粒，因此這(zhè)種(zhǒng)閥門除非密封面(miàn)材料可以允許嵌入顆粒，否則隻适用于基本清潔的介質。球閥和旋塞閥在啓閉過(guò)程中對(duì)密封面(miàn)均有擦拭作用，故适宜用在帶有懸浮顆粒的介質中。
4 各類閥門的選型說(shuō)明
（1）球閥。球閥按閥芯形式可分爲“O”型球閥和“V”型球閥兩(liǎng)種(zhǒng)。“V”型球閥是在球形閥芯上開(kāi)了一個“V”形口。工作時(shí)，執行機構推杆經(jīng)球閥的曲柄使閥芯旋轉，随著球的旋轉改變開(kāi)口面(miàn)積。“V”型球閥由于流路簡單，流通能(néng)力大，閥座采用軟質材料，密封可靠，特别适合于纖維、紙漿、低溫、粘度大的介質。依據密封的材料要求也可用于粉狀和顆粒狀的介質的控制。
（2）蝶閥。蝶閥又稱翻闆閥，是一種(zhǒng)角行程的閥門。主要由閥體、擋闆、擋闆軸及曲柄等零件組成(chéng)。适用于口徑較大及結構長(cháng)度要求短，以及需要進(jìn)行流量調節及啓閉要求快速的場合，由于蝶閥比閘閥、球閥壓損大，所以蝶閥适用于壓力損失要求不嚴的管路系統中。
（3）隔膜閥。隔膜閥由閥體、隔膜、閥芯閥蓋和閥杆等零部件組成(chéng)。薄膜通過(guò)閥杆帶動閥芯作上下移動，以改變流通面(miàn)積，達到流量調節。隔膜閥結構簡單，流通阻力小，流通能(néng)力大，可用于高黏度和懸浮顆粒流體的調節，對(duì)于強酸、強堿等高腐蝕場所，可選用閥體襯裡(lǐ)爲橡膠或聚四氟乙烯材料，但隔膜和襯裡(lǐ)材料不耐高溫，使用溫度不宜超過(guò)150℃。
（4）截止閥。截止閥适合于對(duì)流體阻力要求不嚴的管路上，以及高溫、高壓介質的管路或裝置；對(duì)調節精度要求不高，而且管路直徑又比較小時(shí)，特别推薦選用截止閥。
（5）旋塞閥。旋塞閥适用于要求快速開(kāi)關的場合，适用于溫度較低、粘度大的介質或帶懸浮顆粒的介質。一般不适合用在蒸汽及溫度較高的介質管路上。
（6）閘閥的選型。閘閥适用範圍較廣，不但适用于蒸汽、油品等介質，還(hái)适用于含有粒狀固體及粘度較大的介質和用于排空和低真空系統的閥門。
總之，閥門應用、操作頻率和服務千變萬化，要控制或杜絕那怕是低微的洩漏，最重要、最關鍵的設備還(hái)數閥門，學(xué)會(huì)正确選擇閥門是保證生産線安全平穩運行的重要保障。
