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化工设备主要阀门介绍


展示讲稿初稿
在整个化工生产系统中, 有一类部件虽然看起来不怎么起眼, 但却发挥着至关重要的作 用,我们小组关注的专题便是这类化工生产系统中的“螺丝钉” :阀门。 我们为大家介绍的是化工生产中常用的几种阀门: 球阀, 闸阀, 蝶阀, 隔膜阀, 安全阀, 截止阀,止回阀,调节阀。

1.球阀
球阀是用带有圆形通道的球体作启闭件,球体随阀杆绕垂

直于通道的轴线旋转,从而 达到启闭通道的目的。 球阀阀门材料有金属材料阀门,金属阀体衬里阀门非金属材料阀门。 优点 1.流体阻力小。 2.紧密可靠。它和闸阀一样有两个密封面。 3.操作方便,从全开到全关只要旋转 90°,便于远距离的控制。 4.维修方便,密封圈一般都是活动的,拆卸更换都比较容易。 5.在全开或全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,介质通过时,不会引起阀门密封面 的侵蚀。 6.适用范围广,通径从小到几毫米,大到几米,从高真空度至高压力都可应用。

缺点

1、加工精度高,造价昂贵 2、因球阀的使用温度受到阀座密封圈材料的限制,高温中不易使用 3、如管道内有杂质,容易被杂质堵塞,导致阀门无法打开。
通常,在密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动作迅速、低噪声、操作力矩 小、流体阻力小的管路系统中,推荐使用球阀。 球阀也适用于轻型结构、腐蚀性介质的管路系统中。

2.闸阀
启闭件是闸板, 闸板的运动方向与流体方向相垂直, 闸阀只能作全开和全关,
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不能作调节和节流。 闸板有两个密封面,闸阀关闭时,可依靠介质压力将闸板的密 封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封,这就是自密封。 实际使用时,是以阀杆的顶点即开不动的位置,作为它的全开位置。为考虑 温度变化出现锁死现象,通常在开到顶点位置上,再倒回 1/2-1 圈,作为全开阀 门的位置。 材料的使用和球阀一样分金属,金属衬里和非金属,这里就不再赘述了 优点: 1、阀体内部介质通道为直通,介质成直线流动,流动阻力小。 2、相比截止阀启闭时较省力,因为无论是开或闭,闸板运动方向均与介质 流动方向相垂直。 3、介质可向两侧任意方向流动,易于安装。 5、结构紧凑,阀门刚性好,操作轻便灵活. 缺点:密封面之间易引起冲蚀和擦伤,维修比较困难。 外形尺寸较大,闸板的启闭行程较大,开启需要一定的空间,开闭时 间长。结构较复杂。 闸阀广泛用于自来水、污水、建筑、石油、化工、食品、医药、轻纺、电力、 船舶、冶金、能源系统等体管线上作为截流装置使用。主要用于截断或接通管路 中的介质,一般不作为调节使用。

3.蝶阀
蝶阀又叫翻板阀,是用圆盘式启闭件往复回转 90°左右来开启、关闭或调节介 质流量的一种阀门。同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性,是近十几年来 发展最快的阀门品种之一。 蝶阀在完全开启时,具有较小的流阻。当开启在大约 15~70°之间时,又能进 行灵敏的流量控制。其结构长度和总体高度较小,开启和关闭速度较快,适合于制 作大口径阀门。因而在大口径的调节领域,蝶阀的应用非常普遍。 蝶阀蝶板的运动带有擦拭性,故大多数的蝶阀可用于带悬浮固体颗粒的介质。 蝶阀在管中的压力损失比较大,大约是闸阀的三倍,因此在选择蝶阀时,应充 分考虑管路系统受压力损失的影响和关闭时蝶板承受管路介质压力的强度。

优点
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1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小,可选择手动、电动、气动、液压方式。 2、适用于大口径的阀门。 3、可以运送泥浆,在管道口积存液体最少。 4、低压下,可以实现良好的密封。 5、调节性能好。 6、启闭力矩较小。

缺点使用压力和工作温度范围小。 4.隔膜阀
隔膜阀是一种截断阀,它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜,把阀体内腔与阀 盖内腔及驱动部件隔开,其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。

直角式阀体是有衬里的,可以更好的发挥他的耐腐蚀特性 屋脊式密封面积大,密封性能好,可适用于真空度高的管道。 直通式、闸式结构形式与闸阀相似,隔膜阀流体阻力最小,适合于输送粘性物料。 材料:
隔膜阀的阀体材料采用铸铁、 铸钢, 或铸造不锈钢, 并衬以各种耐腐蚀或耐磨材料。 隔膜材料有橡胶及聚四氟乙烯。具有衬里的隔膜耐腐蚀性能强,适用于强酸、强碱等强 腐蚀性介质的调节。

优点:
(1)流体阻力小。 (2)能用于含硬质悬浮物的介质。由于介质只与阀体和隔膜接触,所以无需填料函, 不存在填料函泄漏问题,对阀杆部分无腐蚀可能。 (3)工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体,二者均可以采用多种不同的材料,因此能输 送多种介质,尤其适合带有化学腐蚀性或悬浮颗粒的介质。适用于有腐蚀性、粘性、浆 液介质。 (4)结构简单,只由阀体、膜片和阀头组合件三个主要部件构成。易于快速拆卸和维 修。更换隔膜可以在现场及短时间内完成。

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缺点:
耐压不高,一般在 0.6MPa 之内;耐温性能也受隔膜的限制,一般只能耐 60~80℃, 最高(氟化橡胶)也不超过 180℃。

5.安全阀
按其整体结构及加载机构的不同可以分为重锤杠杆式、弹簧式和脉冲式三种。

1).重锤杠杆式安全阀
利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力。 根据杠杆原理, 通过移动重锤的位置(或 变换重锤的质量)来调整安全阀的开启压力,所加的载荷不会因阀瓣的升高而有较大的 增加,适用于温度较高的场合。

2).弹簧微启式安全阀
利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀瓣上的力。 弹簧的压缩量可以通过转动它上面的 调整螺母来调节,利用这种结构就可以根据需要校正安全阀的开启压力。

3)脉冲式安全阀
脉冲式安全由主阀和辅阀构成,通过辅阀的脉冲作用带动主阀动作、其结构复杂, 通常只适用于安全泄放量很大的锅炉和压力容器。 安全阀按作用原理还可分为直接作用是和非直接作用式。
直接作用式安全阀是在工作介质的直接作用下开启的 非直接作用式中的先导式安全阀则是依靠从导阀排出的介质来驱动或控制的。 而导阀本 身是一个直接作用式安全阀,适用于高压、大口径的场合。下图就是我们在现场看到的一个 重锤先导式安全阀。

安全阀广泛使用于蒸汽锅炉, 各种高压液体, 气体介质, 液化石油气槽车, 石油气铁路罐车, 采油井出口等。 若介质温度较高, 还应选用带散热器的安全阀。 同样作为安全泄放装置,安全阀与爆破片相比,只泄放超压部分介质,泄放后容 器很快能正常工作。但密封性差、阀瓣开启有滞后现象

6.截止阀
截止阀的启闭件是塞形的阀瓣, 密封上面呈平面或海锥面, 阀瓣沿阀座的中心线作直线 运动。截止阀的闭合原理是,依靠阀杠压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介 质流通。截止阀只许介质单向流动,安装时有方向性。在阀门外侧标有流向。

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这种类型的截流截止阀阀门非常适合作为切断或调节以及节流用。 由于该类阀门的阀杆 开启或关闭行程相对较短, 而且具有非常可靠的切断功能, 又由于阀座通口的变化与阀瓣的 行程成正比例关系,适合于对流量的调节。

特点
(1)截止阀结构比闸阀简单,制造与维修都较方便。 (2)密封面不易磨损及擦伤,密封性好。 (3)启闭时,阀瓣行程小,因而截止阀高度比闸阀小,但结构长度比闸阀长。 (4)介质流动方向公称压力 PN≤16MPa 时,一般采用顺流,介质从阀瓣下方向上流; 公称压力 PN≥20MPa 时,一般采用逆流,介质从阀瓣上方向下流.以增加密封件能。使 用时,截止阀介质只能单方向流动,不能改变流动方向。 缺点 1、启闭力矩大、启闭较费力,启闭时间校长。 2、不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。 3、因阀体内介质通道较曲折,流体阻力大,动力消耗大。

7.止回阀
作用是防止管路中的介质倒流。 启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭, 以防止介质 倒流。 止回阀属于自动阀类, 主要用于介质单向流动的管道上, 只允许介质向一个方向流动, 以防止发生事故。本类阀门在管道中一般应当水平安装。

8.调节阀
调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号,自动控制阀门的开度, 从而达到介质流量、 压力和液位的调节。 调节阀分电动调节阀、 气动调节阀和液动调节阀等。 调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。 自动调节阀一般会并联一个手动调节阀,避免当自动调节阀出现故障时影响生产:

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气动调节阀
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气动调节阀就是以压缩空气为动力源,以气缸为执行器,并借助于电气阀门定位器、转 换器,电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门,实现开关量或比例式调节。 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型是当膜头上空气压力增加时,阀门向增 加开度方向动作,当达到输入气压上限时,阀门处于全 开 状 态 。 气关型动作方向正好与气开型 相反。当空气压力增加时,阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时,阀门未开启或全 开状态。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时,调节阀是处于 关闭位置安全还是开启位置安全来考虑。

2)电动调节阀
电动执行机构是以电动机为驱动源、以直流电流为控制及反馈信号,当控制器的输入端 有一个信号输入时,此信号与位置信号进行比较,当两个信号的偏差值大于规定的死区时, 控制器产生功率输出,使输出轴朝减小这一偏差的方向转动,直到偏差小于死区为止。

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