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各種閥門工作原理及閥優缺點
來源:www.topsecretec.com 2020-11-9
各種閥門的優缺點:
  1、閘閥:閘閥是指關閉件(閘板)沿通道軸線的垂直方向移動的閥門,在管路上主要作為切斷介質用,即全開或全關使用。一般,閘閥不可作為調節流量使用。它可以適用低溫壓也可以適用於高溫高壓,並可根據閥門的不同材質。但閘閥一般不用於輸送泥漿等介質的管路中。
  優點:
  ①流體阻力小;
  ②啟、閉所需力矩較小;
  ③可以使用在介質向兩方向流動的環網管路上,也就是說介質的流向不受限製;
  ④全開時,密封麵受工作介質的衝蝕比截止閥小;
  ⑤形體結構比較簡單,製造工藝性較好;
  ⑥結構長度比較短。
  缺點:
  ①外形尺寸和開啟高度較大,所需安裝的空間亦較大;
  ②在啟閉過程中,密封麵人相對摩擦,摩損較大,甚至要在高溫時容易引起擦傷現象;
  ③一般閘閥都有兩個密封麵,給給加工、研磨和維修增加了一些困難;
  ④啟閉時間長。
  2、蝶閥:蝶閥是用圓盤式啟閉件往複回轉90°左右來開啟、關閉和調節流體通道的一種閥門。
  優點:
  ①結構簡單,體積小,重量輕,耗材省,別用於大口徑閥門中;
  ②啟閉迅速,流阻小;
  ③可用於帶懸浮固體顆粒的介質,依據密封麵的強度也可用於粉狀和顆粒狀介質。可適用於通風除塵管路的雙向啟閉及調節,廣泛用於冶金、輕工、電力、石油化工係統的煤氣管道及水道等。
  缺點:
  ①流量調節範圍不大,當開啟達30%時,流量就將進95%以上;
  ②由於蝶閥的結構和密封材料的限製,不宜用於高溫、高壓的管路係統中。一般工作溫度在300℃以下,PN40以下;
  ③密封性能相對於球閥、截止閥較差,故用於密封要求不是很高的地方。
  3、球閥:是由旋塞閥演變而來,它的啟閉件是一個球體,利用球體繞閥杆的軸線旋轉90°實現開啟和關閉的目的。球閥在管道上主要用於切斷、分配和改變介質流動方向,設計成V形開口的球閥還具有良好的流量調節功能。
  優點:
  ①具有低的流阻(實際為0);
  ②因在工作時不會卡住(在無潤滑劑時),故能可靠地應用於腐蝕性介質和低沸點液體中;
  ③在較大的壓力和溫度範圍內,能實現完全密封;
  ④可實現快速啟閉,某些結構的啟閉時間僅為0.05~0.1s,以保證能用於試驗台的自動化係統中。快速啟閉閥門時,操作無衝擊;
  ⑤球形關閉件能在邊界位置上自動定位;
  ⑥工作介質在雙麵上密封可靠;
  ⑦在全開和全閉時,球體和閥座的密封麵與介質隔離,因此高速通過閥門的介質不會引起密封麵的侵蝕;
  ⑧結構緊湊、重量輕,可以認為它是用於低溫介質係統的合理的閥門結構;
  ⑨閥體對稱,尤其是焊接閥體結構,能很好地承受來自管道的應力;
  ⑩關閉件能承受關閉時的高壓差。⑾全焊接閥體的球閥,可以直埋於地下,使閥門內件不受浸蝕,高使用壽命可達30年,是石油、天然氣管線理想的閥門。
  缺點:
  ①因為球閥主要的閥座密封圈材料是聚四氟乙烯,它對幾乎所有的化學物質都有是惰性的,且具有摩擦係數小、性能穩定、不易老化、溫度適用範圍廣和密封性能優良的綜合性特點。但聚四氟乙烯的物理特性,包括較高的膨脹係數,對冷流的敏感性和不良的熱傳導性,要求閥座密封的設計圍繞這些特性進行。所以,當密封材料變硬時,密封的可靠性就受到破壞。而且,聚四氟乙烯的耐溫等級較低,隻能在小於180℃情況下使用。超過此溫度,密封材料就會老化。而考慮長期使用的情況下,一般隻會在120℃不使用。
  ②它的調節性能相對於截止閥要差一些,尤其是氣動閥(或電動閥)。
  4、截止閥:是指關閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動的閥門。根據閥瓣的這種移動形式,閥座通口的變化是與閥瓣行程成正比例關係。由於該類閥門的閥杆開啟或關閉行程相對較短,而且具有非常可靠的切斷功能,又由於閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關係,非常適合於對流量的調節。因此,這種類型的閥門非常遷合作為切斷或調節以及節流用。
  優點:
  ①在開啟和關閉過程中,由於閥瓣與閥體密封麵間的磨擦力比閘閥小,因而耐磨。
  ②開啟高度一般僅為閥座通道的1/4,因此比閘閥小得多;
  ③通常在閥體和閥瓣上隻有一個密封麵,因而製造工藝性比較好,便於維修;
  ④由於其填料一般為石棉與石墨的混合物,故耐溫等級較高。一般蒸汽閥門都用截止閥。
  缺點:
  ①由於介質通過閥門的流動方向發生了變化,因此截止閥的小流阻也較高於大多數其他類型的閥門;
  ②由於行程較長,開啟速度較球閥慢。
  5、旋塞閥:是指關閉件成柱塞形的旋轉閥,通過90°的旋轉使閥塞上的通道口與閥體上的通道口相通或分開,實現開啟或關閉的一種閥門。閥塞的形狀可成圓柱形或圓錐形。其原理與球閥基本相似,球閥是在旋塞閥的基礎上發展起來的,其主要用於油田開采,同時也用於石油化工。
  6、安全閥:是指在受壓容器、設備或管路上,作為超壓保護裝置。當設備、容器或管路內的壓力升高超過允許值時,閥門自動開啟,繼而全量排放,以防止設備、容器或管路和壓力繼續升高;當壓力降低到規定值時,閥門應自動及時關閉,從而保護設備、容器或管路的安全運行。
  7、蒸汽疏水閥:在輸送蒸汽、壓縮空氣等介質中,會有一些冷凝水形成,為了保證裝置的工作效率和安全運轉,就應及時排放這些無用且有害的介質,以保證裝置的消耗和使用。它有以下作用:①能迅速排除產生的凝結水;②防止蒸汽泄露;③排除空氣及其他不凝性氣體。
  8、減壓閥:是通過調節,將進口壓力減至某一需要的出口壓力,並依靠介質本身的能量,使出口壓力自動保持穩定的閥門。
  9、止回閥:又稱逆流閥、逆止閥、背壓閥和單向閥。這些閥門是靠管路中介質本身的流動產生的力自動開啟和關閉的,屬於一種自動閥門。止回閥用於管路係統,其主要作用是防止介質倒流、防止泵及驅動電動機反轉,以及容器介質的泄放。止回閥還可用於給其中的壓力可能升至超過係統壓的輔助係統提供補給的管路上,主要可分為旋啟式(依重心旋轉)與升降式(沿軸線移動)。
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