阀门种类结构原理及日常操作保养维护(共35页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上阀门的种类结构原理以及保养维修第一节、概述及分类一、概述阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。二、分类（一）按用途和作用分类1、截断阀类： 主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等。2、调节阀类： 主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。3、止回阀类： 用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。4、分流阀类： 用于分配、分离或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。5、安全阀类： 用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。（二）按参数分类1、按压力分类(1) 真空阀 工作压力低于标准大气压的阀门。(2) 低压阀 公称压力PN<1.6MPa的阀门。(3) 中压阀 公称压力PN<2.56.4Mpa的阀门。(4) 高压阀 公称压力PN10.080.0Mpa的阀门。(5) 超高压阀 公称压力PN100Mpa的阀门。2、按介质工作温度分类(1) 高温阀 t>450的阀门。(2) 中温阀 120t<450的阀门。(3) 常温阀 -40t<120的阀门。(4) 低温阀 -100t<-40的阀门。(5) 超低温阀 t<-100的阀门。3、按阀体材料分类(1) 非金属材料阀门 如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。(2) 金属材料阀门 如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门铁阀门、碳钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门。(3) 金属阀体衬里阀门 如衬铅阀门、衬塑料阀门、衬搪瓷阀门。4、按公称通径分(1)小口径阀门：公称通径DN<40mm的阀门。(2)中口径阀门：公称通径DN50300mm的阀门。(3)大口径阀门：公称通径DN3501200mm的阀门。(4)特大口径阀门：公称通径DN1400mm的阀门 三、按与管道连接方式分可分为：(1)法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。(2)螺纹连接阀门：阀体带有螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。(3)焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。(4)夹箍连接阀门：阀体上带夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。(5)卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。四、按驱动方式分类自动阀门:靠介质本身的能力而动作 驱动阀门:包括手动、电动、气动、液动、气液联动等 五、通用分类法 这种分类方法既按原理、作用又按结构划分，是目前国内、国际最常用的分类方法。一般分为：闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、减压阀、疏水阀、调节阀。第二节阀门基本参数一阀门密封 由阀座和关闭件组成，依靠阀座和关闭件的密封面紧密接触或密封面受压塑性变形而达到密封的目的。平面密封 锥面密封 球面密封二、阀门填料函 （）填料函结构：由填料压盖、填料和填料垫组成。填料函结构分为压紧螺母式、压盖式和波纹管式。 （）填料圈数软质填料：PN2.5MPa时，4-10圈； PN4.0-10MPa时，8-10圈成型塑料填料：上填料一圈，中填料3-4圈，下部为一个金属填料垫。 三、阀门编号 为了便于认识选用，每种阀门都有一个特定的型号，以说明阀门的类别、驱动方式、连接方式、结构形式、密封面和衬里材料、公称压力及阀体材料，阀门的型号由七个单元组成，按下列顺序编制。第三节典型阀门一、闸阀闸阀是作为截止介质使用，在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最小。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。对于高速流动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。闸阀结构1、阀体与阀盖阀体与阀盖多采用法兰连接。阀体截面形状主要取决于公称压力。低压阀：扁平状；高中压阀：椭圆形或圆形。2、闸板与阀座密封圈(1)楔式闸板 闸板密封面与闸板垂直中心线有一定倾角，称为楔半角。防止温度变化时闸板卡死，一般角度为 2°52、5°。介质温度越高，通径越大，楔半角就越大。A、楔式刚性单闸板特点：结构简单，尺寸小，使用较为可靠。 应用：常温、中温、各种压力 缺点：楔角加工精度高，加工维修较为困难；启闭过程中密封面易发生擦伤，温度变化时闸板易卡住。B、楔式弹性单闸板结构：在闸板中部开环状槽或由二块闸板组焊而成，中间为空。 特点：结构简单，密封面可靠，能自行补偿由于异常负荷引起的阀体变形，防止闸板卡住。 应用：各种压力、温度的中、小口径及启闭频繁场所。缺点：关闭力矩不宜太大，防止超过弹性范围；介质中含固体杂质少，不适用于易结焦的介质。 C、楔式弹性双闸板结构：由两块圆板组成，用球面顶心铰接成楔形闸板。楔角可以靠顶心自动调整。 特点：温度变化时不易卡住，也不易产生擦伤现象。 缺点：结构复杂、零件较多、闸板易脱落。 应用：水和蒸气介质，不适用于粘性介质。 (2)平行式闸板闸板的两个密封面平行，阀座密封面垂直于管道中心线。(a) 平行式单闸板不能依靠其身达到强制密封，必须采用固定或浮动的软质阀座。适用于中低压大中口径，介质为油类、天然气。(b) 平行式双闸板自动密封式：依靠介质的压力把闸板推向出口侧阀座密封面，达到单面密封的目的。闸板间加弹簧实现在关闭时的密封。密封面易被擦伤和磨损。较少采用。撑开式：用顶楔把两块闸板撑开，压紧在阀座密封面上而达到强制密封。从结构形式上，主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形式，常常把闸阀分成几种不同的类型，如：楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。闸阀有以下优点：流体阻力小。开闭所需外力较小。介质的流向不受限制。全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。体形比较简单，铸造工艺性较好。闸阀也有不足之处：外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。二、 截止阀截止阀是用于截断介质流动的，截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直，通过带动阀芯的上下升降进行开断。截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，并具有非常可靠的切断动作，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高。引入截止阀的流体从阀芯下部引入称为正装，从阀芯上部引入称为反装，正装时阀门开启省力，关闭费力，反装时，阀门关闭严密，开启费力，截止阀一般正装。截止阀有以下优点：在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。开启高度小。通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。 截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。三、 止回阀止回阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。包括旋启式止回阀和升降式止回阀。 旋启式止回阀 流动阻力小，密封性能不如升降式。适用于低流速和流动不常变动的场合，不宜用于脉动流。单瓣式：中等口径。双瓣式：较大口径（DN600）多瓣式：减少水击，不会造成密封面损坏，大口径（DN>600）底阀泵吸入口设置。防止倒流，利于启泵。四、 蝶阀蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°90°之间，旋转到90°时，阀门则是全开状态。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭，操作简单。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的阻力很小，故具有较好的流量控制特性，可以作调节用。蝶阀有弹性密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封，金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺点。 蝶阀的特点：（1）结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。（2）全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小。（3）启闭方便迅速，调节性能好 。（4）启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。（5）密封面材料一般采用橡胶、塑料、故低压密封性能好。五、球阀球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转90度的动作，不同的是旋塞体是球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。 球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。球阀最适宜直接做开闭使用，但也能作节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷、乙烯、树脂等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。 球阀具有以下优点结构简单、体积小、重量轻，维修方便。流体阻力小，紧密可靠，密封性能好。操作方便，开闭迅速，便于远距离的控制。球体和阀座的密封面与介质隔离，不易引起阀门密封面的侵蚀。适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。六、隔膜阀隔膜阀是用一个弹性的膜片连接在压缩件上，压缩件由阀杆操作上下移动，当压缩件上升，膜片就高举，形成通路，当压缩件下降，膜片就压在阀体上，阀门关闭。此阀适用于开断、节流。 隔膜阀特别适用于运送有腐蚀性、有粘性的流体，而且此阀的操作机构不暴露在运送流体中，故不会被污染，也不需要填料，阀杆填料部分也不会泄漏。 七、 安全阀安全阀的作用原理是基于力平衡，一旦阀瓣所受压力大于弹簧设定压力时，阀瓣就会被此压力推开，其压力容器内的气（液）体会被排出，以降低该压力容器内的压力。安全阀是自动阀门，它不借助任何外力，利用介质本身的压力来排出一定量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复到安全值后，阀门再自行关闭以阻止介质继续流出。安全阀的选用要求（）灵敏度高；（）具有规定的排放压力；（）在使用过程中保证强度、密封及安全可靠；（）动作性能的允许偏差和极限值。 九、旋塞阀流体直流通过，阻力降小、开启方便、迅速。阀体形式 (a) 直通式：截断介质 (b) 三通式：改变介质方向或进行介质分配 (c) 四通式：改变介质方向或进行介质分配 塞子 呈圆锥台状，内有介质通道，截面为长方形，通道与塞子的轴线相垂直。旋塞阀的塞子和塞体是一个配合很好的圆锥体，其锥度一般为1：6和1：7。旋塞阀在管路中主要用作切断、分配和改变介质流动方向的。旋塞阀是历史上最早被人们采用的阀件。由于结构简单，开闭迅速（塞子旋转四分之一圈就能完成开闭动作），操作方便，流体阻力小，至今仍被广泛使用。目前主要用于低压，小口径和介质温度不高的情况下。十、减压阀 减压阀是靠膜片、弹簧、活塞等敏感元件改变阀瓣与阀座间的间隙，把进口压力减至需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持恒定。减压阀分类（1）按作用方式分： （a）直接作用式：利用出口压力变化，直接控制阀瓣运动； （b）先导式：由主阀和导阀组成，出口压力的变化通过导阀放大控制主阀动作。（2）按结构形式分： （a）薄膜式 （b）弹簧薄膜式 （c）活塞式 （d）波纹管式 （e）杠杆式弹簧薄膜式减压阀的性能（1）静态特性偏差： 流量特性偏差：表示由于流量的变化引起的出口压力波动。 压力特性偏差：表示由于压力的变化引起的出口压力波动。 （2）不灵敏性偏差： 当出口压力在某一范围内变化时，不能引起减压阀产生动作的变化范围。其表示了减压阀的不灵敏度。第四节阀门的保养维修和操作对阀门的维护，可分两种情况；保管维护和使用维护。一、保管维护(1)保管不当是阀门损坏的重要原因之一。(2)阀门保管，不能乱堆乱垛，小阀门放在货架上，大阀门可在库房地面上整齐排列，不要让法兰连接面接触地面。保护阀门不致碰坏。(3)短期内暂不使用的阀门，应取出石棉填料，以免产生电化学腐蚀，损坏阀杆。(4)对刚进库的阀门，要进行检查，如在运输过程中进了雨水或污物，要擦试干净，再予存放。(5)阀门进出口要用蜡纸或塑料片封住，以防进去脏东西。(6)对能在大气中生锈的阀门加工面要涂防锈油，加以保护。(7)放置室外的阀门，必须盖上油毡或苫布之类防雨、防尘物品。存放阀门的仓库要保持清洁干燥。二、 使用维护使用维护的在于延长阀门寿命和保证启闭可靠。(1)阀杆螺纹经常与阀杆螺母摩擦，要涂一点黄油或石墨粉，起润滑作用。(2)不经常启闭的阀门，要定期转动手轮，对阀杆螺纹加润滑剂，以防咬住。   (3)室外阀门，要对阀杆加保护套，以防雨、雪、尘土锈污。(4)如阀门系机械传动，要按时对变速箱添加润滑油并保持阀门的清洁。(5)不要依靠阀门支持其它重物，不要在阀门上站立。(6)阀杆，特别是螺纹部分，要经常清洁并添加新的润滑剂，防止尘土中的硬杂物，磨损螺纹和阀杆表面，影响使用寿命。三、操作（一）手动阀门的开闭n 手动阀门是使用最广的阀门，它的手轮或手柄，是按照普通的人力来设计的，考虑了密封面的强度和必要的关闭力。有些人习惯于使用板手，应严格注意，不要用力过大过猛，否则容易损坏密封面，或板断手轮、手柄。n 启闭阀门，用力应该平稳，不可冲击。某些冲击启闭的高压阀门各部件已经考虑了这种冲击力与一般阀门不能等同。n 对于蒸气阀门，开启前，应预先加热，并排除凝结水，开启时，应尽量徐缓，以免发生水击现象。n 当阀门全开后，应将手轮倒转少许，使螺纹之间严紧，以免松动损伤。n 对于明杆阀门，要记住全开和全闭时的阀杆位置，避免全开时撞击上死点。并便于检查全闭时是否正常。假如阀办脱落，或阀芯密封之间嵌入较大杂物，全闭时的阀杆位置就要变化。n 管路初用时，内部脏物较多，可将阀门微启，利用介质的高速流动，将其冲走，然后轻轻关闭（不能快闭、猛闭，以防残留杂质夹伤密封面），再次开启，如此重复多次，冲净脏物，再投入正常工作。n 常开阀门，密封面上可能粘有脏物，关闭时也要用上述方法将其冲刷干净，然后正式关严。n 如手轮、手柄损坏或丢失，应立即配齐，不可用活络板手代替，以免损坏阀杆四方，启闭不灵，以致在生产中发生事故。n 某些介质，在阀门关闭后冷却，使阀件收缩，操作人员就应于适当时间再关闭一次，让密封面不留细缝，否则，介质从细缝高速流过，很容易冲蚀密封面。n 操作时，如发现操作过于费劲，应分析原因。若填料太紧，可适当放松，如阀杆歪斜，应通知人员修理。有的阀门，在关闭状态时，关闭件受热膨胀，造成开启困难；如必须在此时开启，可将阀盖螺纹拧松半圈至一圈，消除阀杆应力，然后板动手轮。（二）注意事项n 1、200以上的高温阀门，由于安装时处于常温，而正常使用后，温度升高，螺栓受热膨胀，间隙加大，所以必须再次拧紧，叫做“热紧”，操作人员要注意这一工作，否则容易发生泄露。n 2、天气寒冷时，水阀长期闭停，应将阀后积水排除。汽阀停汽后，也要排除凝结水。阀底有如丝堵，可将它打开排水。n 3、非金属阀门，有的硬脆，有的强度较低，操作时，开闭力不能太大，尤其不能使猛劲。还要注意辟免物件磕碰。n 4、新阀门使用时，填料不要压得太紧，以不漏为度，以免阀杆受压太大，加快磨损，而又启闭费劲。四、检修n 检修阀门时，要求在干净的环境中进行。首先清理阀门外表面 。检查外表损坏情况，并作记录。接着拆卸阀门各另部件，用煤油清洗（不要用汽油清洗，以免引起火灾），检查另部件损坏情况，并作记录。n 对阀体阀盖进行强度试验。如系高压阀门，还要进行无损探伤，如超声波探伤，x光探伤。n 对密封圈可用红丹粉检验，阀座、闸板（阀办）的吻合度。检查阀杆是否弯曲，有否腐蚀，螺纹磨损如何。检查阀杆螺母磨损程度。n 对检查到的问题进行处理。阀体补焊缺陷。堆焊或更新密封圈。校直或更换阀杆。修理一切应修理的另部件；不能修复者更换。n 重新组装阀门。组装时，垫片、填料要全部更换。n 进行强度试验和密封性试验。第五节常见故障及预防一、一般阀门1、填料函泄漏这是跑、冒、漏的主要方面，在工厂里经常见到。产生填料函泄漏的原因有下列几点：1、填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应；2、装填方法不对，尤其是整根填料备用旋放入，最易产生泄漏；3、阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕；4、阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈；5、阀杆弯曲；6、填料使用太久已经老化。7、操作太猛。2、关闭件泄漏通常将填料函泄漏叫外漏，把关闭件泄漏叫做内漏，关闭件泄漏，在阀门里在，不易发现。关闭件泄漏，可分两类；一类是密封面泄漏；另一类是密封件根部泄漏引起泄漏的原因有：1>、密封面研磨得不好；2>、密封圈与阀座、阀办配合不严紧；3>、阀办与阀杆连接不牢靠；4>、阀杆弯扭，使上下关闭件不对中；5>、关闭太快，密封面接触不好或早已损坏；6>、材料选择不当，经受不住介质的腐蚀；7>、将截止阀、闸阀作调节使用，密封面经受不住高速流动介质的冲击；8>、某些介质，在阀门关闭后逐渐冷却，使密封面出现细缝，也会产生冲蚀现象；9>、某些密封圈与阀座、阀办之间采用螺纹连接，容易产生氧浓差电池，腐蚀松脱；10>、因焊渣、铁锈、尘土等杂质嵌入，或生产系统中有机械另件脱落堵住阀芯，使阀门不能关严。3、阀杆升降失灵。其原因有：1>、操作过猛使螺纹损伤；2>、缺乏润滑剂或润滑剂失效；3>、阀杆弯扭；4>、表面光洁度不够；5>、配合公差不准，咬得过紧；6>、阀杆螺母倾斜;7>、材料选择不当；例如阀杆与阀杆螺母为同一材质，容易咬住；8>、螺纹波介质腐蚀（指暗杆阀门或阀杆在下部的阀门）；9>、露天阀门缺少保护，阀杆螺纹粘满尘砂，或者被雨露霜雪等锈蚀。4其它阀体开裂：一般是冰冻造成的。天冷时，阀门要有保温伴热措施，否则停产后应将阀门及连接管路中的水排净（如有阀底丝堵，可打开丝堵排水）。手轮损坏：撞击或长杠杆猛力操作所致。只要操作人员或其他有关人员注意，便可避免。填料压盖断裂：压紧填料时用力不均匀，或压盖有缺陷。压紧填料，要对称地旋转螺丝，不可偏歪。制造时不仅要注意大件和关键件，也要注意压盖之类次要件，否则影响使用。阀杆与闸板连接失灵：闸阀采用阀杆长方头与闸板T形槽连接形式较多，T形槽内有时不加工，因此使阀杆长方头磨损较快。主要从制造方面来解决。但使用单位也可对T行槽进行补加工，让她有一定光洁度。双闸板阀门的闸板不能压紧密封面：双闸板的张力是靠顶楔产生的，有些闸阀，顶楔材质不佳（低牌号铸铁），使用不久便磨损或折断。顶楔是个小件，换下原来的铸铁件。二、自动阀门1、弹簧式安全阀故障之一，密封面渗漏。原因有：密封面之间夹有杂物；密封面损坏。这种故障要靠定期检修来预防。故障之二，灵敏度不高。原因有：弹簧疲劳；弹簧使用不当。弹簧疲劳，无疑应该更换。弹簧使用不当，是使用者不注意一种公称压力的弹簧式安全阀，有几个压力段，每一个压力段有一种对应的弹簧。如公称压力为16公斤/厘米2的安全阀，使用压力是2.54公斤/厘米2的压力段，安装了1016公斤/厘米2的弹簧，虽也能凑合开启，但忽高忽低，很不灵敏。2、止回阀常见故障有：阀瓣打碎；介质倒流。引起阀办打碎的原因是：止回阀前后介质压力处于接近平衡而又互相“拉锯”的状态，阀办经常与阀座拍打，某些脆性材料（如铸铁，黄铜等）做成的阀办就被打碎。预防的办法是采用阀办为韧性材料的止回阀。介质倒流的原因有：密封面破坏；夹入杂质。修复密封面和清除杂质，就能防止倒流。以上关于常见故障及预防方法的叙述，只能起启发作用，实际使用中，还会遇到其它故障，要做到主动灵活地预防阀门故障的发生，最根本的的一条是熟悉它的结构、材质和动作原理。专心-专注-专业