【化工课堂】各种阀门的选用、故障及维修方法

根据阀门在管路的作用不同,可分为切断阀(又称截止阀)、节流阀、止回阀、安全阀等;

根据阀门的结构形式不同,可分为闸阀、旋塞(常称考克)、球阀、蝶阀、隔膜阀、衬里阀等。

此外,根据制作阀门的材料不同,又分为不锈钢阀、铸钢阀、铸铁阀、塑料阀、陶瓷阀等。

因结构简单,制造维修方便,在中低压管路中应用广泛。它是利用装在阀杆下面圆形阀盘(阀头)与阀体内凸缘部分(阀座)相配合来达到截止流体流动的目的。

阀杆靠螺纹升降可调节阀门的开启程度,起到一定的调节作用。由于阀门的截流作用是依靠阀头与阀座平面接触密封,不适合用于含有固体颗粒流体的管路上。

截止阀可按使用介质特性选用合适的阀头、阀座、壳体的材料。对于使用中因密封不好或阀头、阀座等零件损坏的阀门,可以采取光刀、研磨、堆焊镶套等办法修复使用,以延长阀门使用寿命。

是靠与介质流动方向垂直的一块或两块平板,同阀体密封面相配合达到封闭的目的。阀板的升起就使阀门开启。

平板随阀杆的旋转而升降,用开启的大小调节流体的流量。这种阀门阻力小、密封性能好、开关省力,特别适用于大口径的管路上,但闸阀的结构比较复杂、种类较多。

根据阀杆结构不同,有明杆和暗杆之分;根据阀板的结构形式又分为楔式、平行式等。

一般楔式阀板为单阀板,平行式多用两块阀板。平行式比楔式容易制造,好修理,使用中不易变形,但不宜用于输送含有杂质的流体管路中,多用于输送水、干净气体,油类等管路中。

旋塞根据密封形式不同,可分填料旋塞、油密封式旋塞和无填料旋塞等。旋塞的结构简单,外形尺寸小,启闭迅速,操作方便,流体阻力小,便于制成三通路或四通路的分配或切换阀门。

旋塞的密封面大,容易磨损,开关时费力,不易调节流量,但切断迅速。旋塞可用于压力和温度较低或介质中含有固体颗粒的流体管路中,但不宜用于压力较高、温度较高或蒸汽管路中。

属于截止阀的一种。其阀头的形状为圆锥形或流线形,可以较好的控制调节流体的流量或进行节流调压等。该阀制作精度要求较高,密封性能好。

主要用于仪表控制或取样等管路中,但不宜用于粘度大和含固体颗粒介质的管路中。

又称球心阀,是近几年发展较快的一种阀门。它利用一个中间开孔的球体作阀心,依靠球体的旋转来控制阀门的开或关。

它和旋塞相仿,但比旋塞的密封面小,结构紧凑,开关省力,远比旋塞应用广泛。

随着球阀制造精度的提高,球阀不仅在中低压管路中使用,而且已在高压管路中应用。但由于密封材料的限制,目前还不宜用于高温管路中。

常见的有胶膜阀。这种阀门的启闭是一块特制的橡胶膜片,膜片夹置在阀体与阀盖之间,关闭时阀杆下的圆盘把膜片压紧在阀体上达到密封。

这种阀门结构简单,密封可靠,便于检修,流体阻力小。适用于输送酸性介质和带悬浮物的流体管路中,但一般不宜用于较高压力或温度高于60℃的管路,不宜用于输送有机溶剂和强氧化介质的管路中。

又称止逆阀或叫单向阀。安在管路中使流体只能向一个方向流动,不允许反向流动。

它是一种自动关闭阀门,在阀体内有一个阀瓣或摇板。当介质顺流时流体将阀瓣自动顶开;当流体倒流时,流体(或弹簧力)自动将阀瓣关闭。按止回阀结构的不同,分为升降式和旋启式二类。

升降式止回阀瓣是垂直于阀体通道升降运动的,一般用于水平或垂直管道上;旋启式止回阀的阀瓣常称为摇板,摇板一侧与轴连接,摇板可绕轴旋转,旋启式止回阀一般安装在水平管道上,对于小口径的也可以安装于垂直的管道上,但要注意流量不宜太大。

止回阀一般适用于清洁介质的管路中,对含有固体颗粒和粘度较大的介质管路中不宜采用。升降式的止回阀封闭性能比旋启式的好,但旋启式的止回阀流体阻力比升降式的小。一般情况下旋启式止回阀适用于大口径的管路中。

是靠管内一个可以转动的圆盘(或椭圆盘)来控制管路启闭。它结构简单,外形尺寸小。

由于密封结构及材料问题,该阀门封闭性能较差,只适用于低压、大口径管路中的调节,常用在输送水、空气、煤气等介质的管路中。

是将介质压力降低到一定数值的自动阀门,一般阀后压力要小于阀前压力的50%,它主要靠膜片、弹簧、活塞等零件利用介质的压差来控制阀瓣与阀座的间隙达到减压的目的。

为防止介质的腐蚀,有的阀门需要在阀体和阀头等衬耐腐蚀的材料(如铅、橡胶、搪瓷等),衬里材料应根据介质的性质来选用。

为确保化工生产的安全,在有压力的管路系统中,常设有安全装置,即选用一定厚度的金属薄片,像插入盲板一样装在管路的端部或三通接口上。

当管路内压力升高时,薄片被冲破从而达到泄压目的。爆破板一般用于低压、大口径的管路中,但在大多数化工管路中则用安全阀,安全阀的种类很多,大致可分为两大类,即弹簧式和杠杆式。

弹簧式安全阀,主要依靠弹簧的作用力来达到密封。当管内压力超过弹簧的弹力时,阀门被介质顶开,管内流体排出,使压力降低。

一旦管内压力降到低于弹簧弹力时,阀门重新关闭。杠杆式安全阀主要靠杠杆上重锤的作用力达到密封,作用原理同弹簧式。安全阀的选用,是根据工作压力和工作温度决定公称压力的等级,其口径大小可参考有关规定计算确定。

安全阀的结构型式、阀门的材质均应按介质的性质、工作条件选用。安全阀的起跳压力、试验及验收等均有专门规定,由安全部门定期校验、铅封打印,在使用中不得任意调节,以确保安全。

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