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常用閥門的優(yōu)缺點

來源:天津博斯誠機電科技有限公司   2021年09月02日 08:47  
1. 依照閥門的用途和作用來分,可分為:
1.1 切斷閥類(其作用是接通和截斷管路內的介質,如球閥、閘閥、截止閥、蝶閥和隔膜閥);
1.2 調節(jié)閥類(其作用是用來調節(jié)介質的流量、壓力的參數(shù),如調節(jié)閥、節(jié)流閥和減壓閥等);
1.3 止回閥類(其作用是防止管路中介質倒流,如止回閥和底閥);
1.4 分流閥類(其作用是用來分配、分離或混合管路中的介質,如分配閥、疏水閥等);

1.5 安全閥類。
 

2. 依驅動形式來分,可分為:
2.1 手動閥;
2.2 動力驅動閥(如電動閥、氣動閥);

2.3 自動類(此類不手須外力驅動,而利用介質本身的能量來使閥門動作,如止回閥、安全閥、自力式減壓閥和疏水閥等)。

3. 依公稱壓力分類可分為:
3.1 真空閥門(工作壓力低于標準大氣壓);
3.2 低壓閥門(公稱壓力小于或等于1.6Mp);
3.3 中壓閥門(公稱壓力為2.5MPA、4.0MPA、6.4MPA);

3.4 高壓閥門(公稱壓力10MPA~80MPA);超高壓閥門(大于100MPA).

4. 按溫度等級分類可分為:
4.1 超低溫閥門(工作溫度低于-80℃);
4.2 低溫閥門(工作溫度介于-40℃~-80℃);
4.3 常溫閥門(工作溫度高于-40℃,而低于或等于120℃);
4.4 中溫閥門(工作溫度高于120℃,而低于450℃);

4.5 高溫閥門(工作溫度高于450℃).

5. 通常分類法是按照既考慮工作原理和作用,又考慮閥門結構,此為國內通常分類法,可分為:閘閥;蝶閥;截止閥;止回閥;旋塞閥;球閥;夾管閥;隔膜閥;柱塞閥等。
5.1 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(jié)流量使用。它可以適用低溫壓也可以適用于高溫高壓,并可根據(jù)閥門的不同材質。但閘閥一般不用于輸送泥漿等介質的管路中。

(1)優(yōu)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(huán)網(wǎng)管路上,也就是說介質的流向不受限制;

④ 全開時,密封面受工作介質的沖蝕比截止閥小;

⑤ 形體結構比較簡單,制造工藝性較好;

⑥ 結構長度比較短。
(2)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,密封面人相對摩擦,摩損較大,甚至要在高溫時容易引起擦傷現(xiàn)象;③一般閘閥都有兩個密封面,給給加工、研磨和維修增加了一些困難;

④ 啟閉時間長。


5.2 蝶閥:蝶閥是用圓盤式啟閉件往復回轉90°左右來開啟、關閉和調節(jié)流體通道的一種閥門。
(1)優(yōu)點:

① 結構簡單,體積小,重量輕,耗材省,別用于大口徑閥門中;

② 啟閉迅速,流阻小;

③ 可用于帶懸浮固體顆粒的介質,依據(jù)密封面的強度也可用于粉狀和顆粒狀介質。可適用于通風除塵管路的雙向啟閉及調節(jié),廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工系統(tǒng)的煤氣管道及水道等。
(2)缺點:

① 流量調節(jié)范圍不大,當開啟達30%時,流量就將進95%以上。

② 由于蝶閥的結構和密封材料的限制,不宜用于高溫、高壓的管路系統(tǒng)中。一般工作溫度在300℃以下,PN40以下。

③ 密封性能相對于球閥、截止閥較差,故用于密封要求不是很高的地方。

5.3 球閥:是由旋塞閥演變而來,它的啟閉件是一個球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉90°實現(xiàn)開啟和關閉的目的。球閥在管道上主要用于切斷、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(jié)功能。
(1)優(yōu)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),故能可靠地應用于腐蝕性介質和低沸點液體中;③ 在較大的壓力和溫度范圍內,能實現(xiàn)*密封;

④ 可實現(xiàn)快速啟閉,某些結構的啟閉時間僅為0.05~0.1s,以保證能用于試驗臺的自動化系統(tǒng)中。快速啟閉閥門時,操作無沖擊。

⑤ 球形關閉件能在邊界位置上自動定位;

⑥ 工作介質在雙面上密封可靠;

⑦ 在全開和全閉時,球體和閥座的密封面與介質隔離,因此高速通過閥門的介質不會引起密封面的侵蝕;

⑧ 結構緊湊、重量輕,可以認為它是用于低溫介質系統(tǒng)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,可以直埋于地下,使閥門內件不受浸蝕,最高使用壽命可達30年,是石油、天然氣管線理想的閥門。
(2)缺點:

① 因為球閥最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,且具有摩擦系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性能優(yōu)良的綜合性特點。但聚四氟乙烯的物理特性,包括較高的膨脹系數(shù),對冷流的敏感性和不良的熱傳導性,要求閥座密封的設計必須圍繞這些特性進行。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,只能在小于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,一般只會在120℃不使用。

② 它的調節(jié)性能相對于截止閥要差一些,尤其是氣動閥(或電動閥)。

5.4 截止閥:是指關閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動的閥門。根據(jù)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系。由于該類閥門的閥桿開啟或關閉行程相對較短,而且具有非常可靠的切斷功能,又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關系,非常適合于對流量的調節(jié)。因此,這種類型的閥門非常遷合作為切斷或調節(jié)以及節(jié)流用。
(1)優(yōu)點:

① 在開啟和關閉過程中,由于閥瓣與閥體密封面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只有一個密封面,因而制造工藝性比較好,便于維修。

④ 由于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。
(2)缺點:

① 由于介質通過閥門的流動方向發(fā)生了變化,因此截止閥的最小流阻也較高于大多數(shù)其他類型的閥門;

② 由于行程較長,開啟速度較球閥慢。

5.5 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(xiàn)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(fā)展起來的,其主要用于油田開采,同時也用于石油化工。
 

5.6 隔膜閥:是指在閥體和閥蓋內裝有一撓性膜或組合隔膜,其關閉件是與隔膜相連接的一種壓縮裝置。閥痤可以堰形,也可以是直通流道的管壁。
(1)優(yōu)點:

① 操縱機構與介質通路隔開,不但保證了工作介質的純凈,同時也防止管路中介質沖擊操縱機構工作部件的可能性,閥桿處不需要采用任何形式的單獨密封,除非在控制有害介質中作這安全設施使用;

② 由于工作介質接觸的僅僅是隔膜和閥體,二者均可以采用多種不同的材料,因此該閥能理想控制多種工作介質,尤其適合帶有化學腐蝕或懸浮顆粒的介質。

③ 結構簡單,只由閥體、隔膜和閥蓋組合件三個部件構成。該閥易于快速拆卸和維修,更換隔膜可以在現(xiàn)場及短時間內完成。
(2)缺點:

① 由于受閥體襯里工藝和隔膜制造工藝和限制,較大的閥體襯里和較大的隔膜制造工藝都很難,故隔膜不宜用于較大的管徑,一般應用在DN≤200mm以下的管路上。

② 由于受隔膜材料的限制,隔膜閥適用于低壓及溫度不高的場合。一般不超過180℃;③ 調節(jié)性能相對較差,只在小范圍內調節(jié)(一般在關閉至2/3開度時,可用于流量調節(jié))。

5.7 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(xù)升高;當壓力降低到規(guī)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。

5.8 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。

5.9 減壓閥:是通過調節(jié),將進口壓力減至某一需要的出口壓力,并依靠介質本身的能量,使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。

5.10 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,屬于一種自動閥門。止回閥用于管路系統(tǒng),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。止回閥還可用于給其中的壓力可能升至超過系統(tǒng)壓的輔助系統(tǒng)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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