項目二

管道與閥門的選型與安裝

任務(wù)一管道與閥門基礎(chǔ)知識

知識點2閥門基礎(chǔ)知識邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院宮惠峰教學(xué)內(nèi)容、目的1.教學(xué)內(nèi)容閥門是流體輸送系統(tǒng)中的重要控制部件，具有截止、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。本子任務(wù)主要介紹閥門的種類、結(jié)構(gòu)、作用、特點等知識，為閥門的選型、安裝、使用打下基礎(chǔ)。2.教學(xué)目標(biāo)1）知識目標(biāo)2）技能目標(biāo)能識別常用的閥門能讀懂閥門銘牌上的信息和所表達(dá)的含義能說出常見閥門結(jié)構(gòu)、原理會選擇適合種類和規(guī)格的閥門3）素質(zhì)態(tài)度要求態(tài)度端正，積極主動學(xué)習(xí)，積極和教師和同學(xué)教學(xué)交流遇到的疑問和學(xué)習(xí)心得。1、了解閥門的作用2、掌握閥門的種類3、認(rèn)識閥門的標(biāo)示4、熟悉常用閥門的結(jié)構(gòu)及特點“閥”的定義是在流體系統(tǒng)中，用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置。閥門:介質(zhì)（液體、氣體、粉末）流動或停止并能控制其流量的裝置。

閥門是管路上控制介質(zhì)流動的一種重要附件.

閥門的作用

1、啟閉作用——切斷或溝通管內(nèi)流體的流動；

2、調(diào)節(jié)作用——調(diào)節(jié)管內(nèi)流量、流速；

3、節(jié)流作用——使流體通過閥門后產(chǎn)生很大的壓力降；

4、其他作用——a.自動啟閉b.維持一定壓力c.阻汽排水。

下一頁一、閥門的分類與型號

2.按公稱壓力分類(1)

真空閥：指工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門。(2)

低壓閥：指公稱壓力PN≤1.6Mpa的閥門。(3)

中壓閥：指公稱壓力PN為2.5、4.0、6.4Mpa的閥門。

(4)高壓閥：指工稱壓力PN為10～80Mpa的閥門。(5)

超高壓閥：指公稱壓力PN≥100Mpa的閥門。3.按工作溫度分類

(1)

超低溫閥：用于介質(zhì)工作溫度t<－100℃的閥門。(2)低溫閥：用于介質(zhì)工作溫度－100℃≤t≤－29℃的閥門。(3)

常溫閥：用于介質(zhì)工作溫度－29℃＜t＜120℃的閥門。(4)中溫閥：用于介質(zhì)工作溫度120℃≤t≤425℃的閥門(5)

高溫閥：用于介質(zhì)工作溫度t>450℃的閥門。

4.按結(jié)構(gòu)特征分類(1)截門閥：關(guān)閉件沿著閥座中心移動；(2)旋塞閥：關(guān)閉件是柱塞或球，圍繞本身的中心線旋轉(zhuǎn)；(3)閘門形：關(guān)閉件沿著垂直閥座中心移動；(4)旋啟閥：關(guān)閉件圍繞閥座外的軸旋轉(zhuǎn)；(5)蝶閥：關(guān)閉件的圓盤，圍繞閥座內(nèi)的軸旋轉(zhuǎn)；(6)滑閥：關(guān)閉件在垂直于通道的方向滑動。5、閥門型號閥門型號通常應(yīng)表示閥門類型、驅(qū)動方式、連接形式、結(jié)構(gòu)特點、公稱壓力、密封面材料、閥體材料等要素。閥門型號的標(biāo)準(zhǔn)化對閥門的設(shè)計、選用、經(jīng)銷，提供了方便。當(dāng)今閥門的類型和材料種類越來越多，閥門型號的編制也愈來愈復(fù)雜。我國雖然有閥門型號編制的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但逐漸不能適應(yīng)閥門工業(yè)發(fā)展的需要。閥門的名稱按傳動方式、連接形式、結(jié)構(gòu)形式、襯里材料和類型命名。目前，閥門制造廠一般采用統(tǒng)一的編號方法；不能采用統(tǒng)一編號方法的，各生產(chǎn)廠可按自己的情況制訂出編號方法。閥門標(biāo)識閥門承壓閥體的外表面，應(yīng)按規(guī)定標(biāo)注永久性的標(biāo)志，標(biāo)志內(nèi)容應(yīng)有閥門的公稱通徑(DN)，公稱壓力(PN)，殼體材料牌號或代號，制造廠名或商標(biāo)，爐號(鑄造閥門)，有流向要求的閥門標(biāo)注介質(zhì)流向的箭頭。

閥門產(chǎn)品按閥體材料進(jìn)行識別涂漆，

其顏色按下表閥體材料灰鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵碳素鋼耐酸鋼不銹鋼合金鋼識別涂漆顏色黑色銀色中灰色天藍(lán)色中藍(lán)色耐酸鋼、不銹鋼允許不涂漆銅合金不涂漆

2、為了表示閥門產(chǎn)品密封面的材料，應(yīng)在傳動的手輪、手柄、板手上進(jìn)行識別涂漆、其顏色按下列規(guī)定：注：(1)閥座和啟閉件密封面材料不同時，按低硬度材料涂色。

(2)止回閥、涂在閥蓋頂部：安全閥、減壓閥、疏水閥涂在閥罩或閥帽上。

3、傳動機構(gòu)的涂漆顏色，按下列規(guī)定：（1）電動裝置：普通型涂中灰色，三合一（戶外、防爆、防腐）型涂末藍(lán)色。

（2）氣動、液動、齒輪傳動等其它傳動機構(gòu)，同產(chǎn)品涂色。二、常用閥門的結(jié)構(gòu)及特點閘閥結(jié)構(gòu)圖是指關(guān)閉件（閘板）沿通路中心線的垂直方向移動的閥門。閘閥在管路中只能作全開和全關(guān)切斷用,不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。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。1閘閥閘閥結(jié)構(gòu)圖閘閥的工作原理

閘閥的啟閉件是閘板，閘板的運動方向與流體方向相垂直。閘板有兩個密封面,通常閘板的兩個密封面形成楔形、楔形角隨閥門參數(shù)而異,介質(zhì)溫度不高時為2°52‘。楔式閘閥的閘板可以做成一個整體，叫做剛性閘板；也可以做成能產(chǎn)生微量變形的閘板,以改善其工藝性,彌補密封面角度在加工過程中產(chǎn)生的偏差,這種閘板叫做彈性閘板。

閘閥關(guān)閉時,密封面可以只依靠介質(zhì)壓力來密封,即依靠介質(zhì)壓力將閘板的密封面壓向另一側(cè)的閥座來保證密封面的密封，這就是自密封。大部分閘閥是采用強制密封的,即閥門關(guān)閉時，要依靠外力強行將閘板壓向閥座,以保證密封面的密封性。閘閥的閘板隨閥桿一起作直線運動的，叫升降桿閘閥亦叫明桿閘閥。通常在升降桿上有梯形螺紋，通過閥門頂端的螺母以及閥體上的導(dǎo)槽，將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動,也就是將操作轉(zhuǎn)矩變?yōu)椴僮魍屏?。開啟閥門時，當(dāng)閘板提升高度等于閥門通徑的1：1倍時，流體的通道完全暢通，但在運行時，此位置是無法監(jiān)視的。實際使用時，是以閥桿的頂點作為標(biāo)志，即開不動的位置，作為它的全開位置。為考慮溫度變化出現(xiàn)鎖死現(xiàn)象,通常在開到頂點位置上,再倒回1/2－1圈,作為全開閥門的位置。因此,閥門的全開位置，按閘板的位置即行程來確定。有的閘閥,閥桿螺母設(shè)在閘板上，手輪轉(zhuǎn)動帶動閥桿轉(zhuǎn)動,而使閘板提升,這種閥門叫做旋轉(zhuǎn)桿閘閥或叫暗桿閘閥。

閘閥的優(yōu)點如下：1、流動阻力小。閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的，介質(zhì)成直線流動，流動阻力小。

2、啟閉時較省力。是與截止閥相比而言，因為無論是開或閉，閘板運動方向均與介質(zhì)流動方向相垂直。

3、高度大，啟閉時間長。閘板的啟閉行程較大，降是通過螺桿進(jìn)行的。

4、水錘現(xiàn)象不易產(chǎn)生。原因是關(guān)閉時間長。

5、介質(zhì)可向兩側(cè)任意方向流動，易于安裝。閘閥通道兩側(cè)是對稱的。

6、結(jié)構(gòu)長度(系殼體兩連接端面之間的距離)較小。

閘閥的缺點如下：1、密封面之間易引起沖蝕和擦傷，維修比較困難。啟閉時，閘板與閥座兩個密封面相互摩擦滑動，要介質(zhì)壓力作用下易產(chǎn)生擦傷磨損，影響密封性能，縮短使用壽命。

2、價格較貴。接觸密封面較多，加工較復(fù)雜，特別是閘板座上的密封面不易加工，而且零件較多。3、外形尺寸較大，開啟需要一定的空間，開閉時間長。

截止閥結(jié)構(gòu)圖一般口徑在100mm以下，是關(guān)閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動，它在管路中起關(guān)斷作用，亦可粗略調(diào)節(jié)流量。只允許介質(zhì)單向流動，安裝時有方向性。2截止閥

截止閥,

也叫截門,

是使用最廣泛的一種閥門,

它之所以廣受歡迎,

是由于開閉過程中密封面之間摩擦力小,

比較耐用,

開啟高度不大,

制造容易,

維修方便,

不僅適用于中低壓,

而且適用于高壓。

它的閉合原理是,

依靠閥杠壓力,

使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合,

阻止介質(zhì)流通。

截止閥的結(jié)構(gòu)長度大于閘閥,

同時流體阻力大,

長期運行時,

密封可靠性不強。

截止閥分為三類

:

直通式、直角式及直流式斜截止閥。

截止閥直通式直流式角式由于該類閥門的閥桿開啟或關(guān)閉行程相對較短，而且具有非?？煽康那袛喙δ?，又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系，非常適合于對流量的調(diào)節(jié)。因此，這種類型的閥門非常適合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流使用。柱塞截止閥柱塞截止閥結(jié)構(gòu)及工作原理：柱塞式截止閥是由閥體、閥蓋、閥桿、柱塞、密封圈、手輪等零件組成（如圖）。當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪時，通過閥桿帶動柱塞，使柱塞頂斜錐面往復(fù)離合，完成閥門的開啟和關(guān)閉。

通過調(diào)節(jié)閥蓋固定螺栓的壓緊，使密封圈被壓縮，內(nèi)圈緊包柱塞外圈緊貼閥腔內(nèi)壁，這樣在密封圈上所產(chǎn)生的徑向分力將大于流體的壓力，從而保證了密封材料。3球閥球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥桿來使閥門暢通或閉塞。球閥開關(guān)輕便,

體積小,

可以做成很大口徑,

密封可靠,

結(jié)構(gòu)簡單,

維修方便,

密封面與球面常在閉合狀態(tài),

不易被介質(zhì)

沖蝕,

在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。

球閥分兩類,

一是浮動球式,

二是固定球式。

球閥結(jié)構(gòu)圖浮動球閥：主要特點是球體無支撐軸，球體被兩閥座夾持其中呈“浮動”狀態(tài)，它在管道上主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流動方向。浮動球閥主要特點的閥座密封設(shè)計、可靠的倒密封閥封桿、防火靜電功能、自動泄壓和鎖定裝置等結(jié)構(gòu)特點。球閥的主要特點

球閥的主要特點是本身結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，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、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。球閥的優(yōu)點

1．流體阻力小，全通徑的球閥基本沒有流阻。2．結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。3．緊密可靠。它有兩個密封面，而且目前球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料，密封性好，能實現(xiàn)完全密封。在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。4．操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠(yuǎn)距離的控制。5．維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封圈一般都是活動的，拆卸更換都比較方便。6．在全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕。7．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。8．由于球閥在啟閉過程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中。２蝶閥蝶閥也叫蝴蝶閥,

顧名思義,

它的關(guān)鍵性部件好似蝴蝶迎風(fēng),

自由回旋

。

蝶閥的閥瓣是圓盤,

圍繞閥座內(nèi)的一個軸旋轉(zhuǎn),

旋角的大小,

便是閥門的開閉度。

蝶閥具有輕巧的特點

,

比其他閥門要節(jié)省材料,

結(jié)構(gòu)簡單,

開閉迅速,

切斷和節(jié)流都能用,

流體阻力小,

操作省力。蝶閥,

可以做成很大口徑。能夠使用蝶閥的地方,

最好不要使閘閥,

因為蝶閥比閘閥經(jīng)濟,

而且調(diào)節(jié)性好。目前,

蝶閥在熱水管路得到廣泛的使用。

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，閥門呈全開狀態(tài)。蝶閥結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，只由少數(shù)幾個零件組成。而且只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉，操作簡單，同時該閥門具有良好的流體控制特性。蝶閥處于完全開啟位置時，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時唯一的阻力，因此通過該閥門所產(chǎn)生的壓力降很小，故具有較好的流量控制特性。分類蝶閥有彈性密封和金屬密封兩種密封型式。彈性密封閥門，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一般比彈性密封的閥門壽命長，但很難做到完全密封。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陷。如果要求蝶閥作為流量控制使用，主要的是正確選擇閥門的尺寸和類型。蝶閥的結(jié)構(gòu)原理尤其適合制作大口徑閥門。蝶閥不僅在石油、煤氣、化工、水處理等一般工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，而且還應(yīng)用于熱電站的冷卻水系統(tǒng)。常用的蝶閥有對夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種。對夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門連接在兩管道法蘭之間，法蘭式蝶閥是閥門上帶有法蘭，用螺栓將閥門上兩端法蘭連接在管道法蘭上。蝶閥的優(yōu)點1、啟閉方便迅速、省力、流體阻力小，可以經(jīng)常操作。2、結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕。3、可以運送泥漿，在管道口積存液體最少4、低壓下，可以實現(xiàn)良好的密封。5、調(diào)節(jié)性能好。蝶閥的缺點

1、使用壓力和工作溫度范圍小。

2、密封性較差。３減壓閥減壓閥是通過調(diào)節(jié)，將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質(zhì)本身的能量，使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。減壓閥

杠桿式減壓閥

活塞式薄膜式安全閥直接作用減壓閥

出口壓力作用在隔膜底面和閥瓣底面，當(dāng)它超過彈簧設(shè)定值時，壓縮彈簧，使閥瓣關(guān)閉。只要下游無水流動，出口壓力將基本保持在設(shè)定值；當(dāng)下游用水時，出口壓力下降，彈簧推開隔膜，打開減壓閥。水流連續(xù)流通一陣后，減壓閥的開啟產(chǎn)生逢阻尼效應(yīng)，使啟閉動作趨于平穩(wěn)。

壓力為P1的壓縮空氣，由左端輸入經(jīng)閥口節(jié)流后，壓力降為P2輸出。P2的大小可由調(diào)壓彈簧進(jìn)行調(diào)節(jié)。順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕，壓縮彈簧及膜片使閥芯下移，增大閥口的開度使P2增大。若反時針旋轉(zhuǎn)旋鈕，閥口的開度減小，P2隨之減小。注意事項

1.為了操作和維護(hù)方便，該閥一般直立安裝在水平管道上。

2.減壓閥安裝必須嚴(yán)格按照閥體上的箭頭方向保持和流體流動方向一致。如果水質(zhì)不清潔含有一些雜質(zhì)，必須在減壓閥的上游進(jìn)水口安裝過濾器

3.為了防止閥后壓力超壓，應(yīng)在離閥出口不少于4M處安裝一個減壓閥。

4.減壓閥在管道中起到一定的止回作用，為了防止水錘的危害，也可安裝小的膨脹水箱，防止損壞管道和閥門，過濾器必須安裝在減壓閥的進(jìn)水管前，而膨脹水箱必須安裝在減壓閥出水管后！

5.如果需要將減壓閥安裝在熱水系統(tǒng)時，您必須在減壓閥和膨脹水箱之間安裝止回閥。這樣既可以讓膨脹水箱吸收由于熱膨脹而增加的水的體積，又可以防止熱水回流或壓力波動對減壓閥的影響，確保減壓閥長期正常工作。

6、止回閥啟閉件靠介質(zhì)流動和力量自行開啟或關(guān)閉，以防止介質(zhì)倒流的閥門叫止回閥。止回閥屬于自動閥類，主要用于介質(zhì)單向流動的管道上，只允許介質(zhì)向一個方向流動，以防止發(fā)生事故。止回閥(One-wayvalve)：按結(jié)構(gòu)劃分，可分為升降式止回閥、旋啟式止回閥和蝶式止回閥三種。升降式止回閥可分為立式和臥式兩種。旋啟式止回閥分為單瓣式、雙瓣式和多瓣式