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化工設計中常用的幾種調節閥的選型簡介

  本文主要介紹了各(gè)種常用調節閥如蒸汽減壓閥電動溫度調節閥氣動三通調節閥氣動(dòng)快速切斷閥導熱油調節(jiē)閥自力(lì)式壓(yā)力調節閥、閘閥、截止閥、節流閥、旋塞閥、球閥、隔膜調節閥等的選型方法。
  一(yī)、閥門選型的要點(diǎn)
  1、明確閥門在設備(bèi)或裝置中的(de)用途
  確定(dìng)閥門的工作條件:適用介質的(de)性(xìng)質、工作壓力、工作溫度和操縱控製方(fāng)式等;
  2、正確選擇閥門的類型
  閥門型式的正確選擇(zé)是以設(shè)計(jì)者對整個生產工藝流程、操作工況的充分(fèn)掌握為先決條(tiáo)件的,在選擇閥門類型時,設計人員應首先掌握每種閥門的結構特(tè)點和性能;
  3、確定閥門的端部連接
  在螺紋(wén)連(lián)接、法(fǎ)蘭連接(jiē)、焊接端部連接中,前兩種最常用。螺紋連接的閥(fá)門主要是公稱通(tōng)徑在50mm以下的閥門,如果(guǒ)通徑(jìng)尺寸過大,連接部的安裝和密封十分困(kùn)難。法蘭連接的(de)閥門,其安裝和拆卸都比較方便,但是較螺紋連接的閥門笨重,價格較高,故它適用於(yú)各種通徑(jìng)和壓力的管道(dào)連接。焊接(jiē)連接適用於較荷刻的條件下,比法蘭連接更(gèng)為可靠。但是焊(hàn)接連接的閥門拆(chāi)卸和重新安裝都比較困難,所以它的使用僅限於通(tōng)常能長期可靠地運行,或使用條件(jiàn)荷刻、溫度較高的(de)場合;
  4、閥門材質的選擇
  選擇閥門的(de)殼體、內件和密封麵的材質,除了考慮工作介質的物理性能(溫(wēn)度、壓力)和化學性能(腐蝕性)外,還應掌握介質的清潔程度(有無固體顆粒),除此之外(wài),還要參照國家和使用部門的有關規(guī)定。正(zhèng)確合理的選擇閥門的材質(zhì)可以獲得閥(fá)門最經濟的使用壽命和最佳的使用性能。閥體(tǐ)材料選(xuǎn)用順序為:鑄鐵-碳鋼-不鏽鋼,密封圈材料選用順序為:橡膠-銅-合金鋼-F4;
  5、其它
  除此之外,還應確定流經閥(fá)門流體的流量及壓力等級等,利用現有(yǒu)的資料(如閥(fá)門產品目(mù)錄、閥門產品樣本等)選擇適當的(de)閥門。
  二、常用閥門(mén)介紹
  閥門種類多、品種複雜,主要有蒸汽減(jiǎn)壓(yā)閥、電動溫度調節(jiē)閥、氣動(dòng)三通調節閥、氣動快速切斷閥、導熱油調節閥(fá)、自力式壓力調節閥、閘閥、截(jié)止閥、節流閥、蝶閥、旋塞閥、球閥、電動閥(fá)、隔膜閥、止回閥、安全閥、減壓閥(fá)、蒸汽疏水閥和緊急切斷閥等,其中常用的有閘閥、截(jié)止閥、節流閥、旋(xuán)塞閥、蝶閥、球閥、止回(huí)閥(fá)、隔膜閥。
  1、閘閥
  閘閥是指啟(qǐ)閉體(tǐ)(閥板)由閥杆帶(dài)動(dòng),沿閥座密封麵作升(shēng)降運動的閥門,可接通(tōng)或截斷流體的通道。閘閥(fá)較截止閥密封(fēng)性能好,流體阻力(lì)小,啟閉省力,具有一定的調節性能(néng),是最常用的截斷閥門之一(yī)。缺點是尺寸大、結構較截(jié)止閥複雜,密封麵易磨損,不易維修,一般不宜作節流用。按閘閥閥杆上螺紋位置分為明杆式和暗杆式兩類。按閘板(bǎn)的結構特點又可分為楔式(shì)和平行式兩類。
  2、截止閥(fá)
  截止閥是向下閉(bì)合式閥門,啟閉件(閥瓣)由閥杆帶動沿(yán)閥座(zuò)(密封麵)軸線(xiàn)作升降運動的閥門。與閘閥相比,其調節性能好(hǎo),密封性能差,結構簡單,製造維修方便,流體阻力較大,價格便宜,是一種常用(yòng)的截斷閥,一(yī)般(bān)用於中、小口徑(jìng)的管道。
  3、球閥
  球閥的(de)啟閉件是帶圓形通(tōng)孔的球體,球體隨閥杆轉動以實現啟閉的閥門。球閥的結構簡單,開關迅速,操作方便,體積小,重量輕,零部件少,流體阻力小(xiǎo),密封性好(hǎo),維修方便。
  4、節流閥
  節(jiē)流閥除閥瓣(bàn)以外與截止閥結構基本相同(tóng),其閥瓣是節流部件,不(bú)同形狀具有不同的特性,閥座的通徑不宜(yí)過大,因其開啟高度較小介質流速(sù)增大,從而加速對閥瓣的衝蝕。節流閥外(wài)形尺寸小、重量輕(qīng)、調節(jiē)性能好,但調節(jiē)精度不高。
  5、旋(xuán)塞閥
  旋塞閥是以帶通孔的塞體作為啟閉件,塞體隨閥杆轉動,以實現啟閉的閥門。旋塞閥結(jié)構簡單、開關迅(xùn)速、操作方便、流體阻力(lì)小,部件少、重量(liàng)輕。旋塞閥有直通式、三通式和四通式。直通式旋塞閥用於截(jié)斷介質,三(sān)通式和四通式旋塞閥用(yòng)於改變介質方向或進行介質分流。
  6、蝶閥
  蝶(dié)閥是蝶板(bǎn)在閥體內繞(rào)固(gù)定軸旋轉90°即可完(wán)成啟閉作用。蝶閥體積小、重量輕、結(jié)構簡單(dān),隻由少數幾個零件組成。
  而且隻需(xū)旋轉90°即可快速啟閉,操作簡單。蝶閥處於(yú)完全開啟位置(zhì)時,蝶板(bǎn)厚度是介質流經閥體時唯一的阻力,因此通過該(gāi)閥(fá)門(mén)所產生的壓力降很(hěn)小,故具有較好的流(liú)量控製特性。蝶閥分彈性(xìng)軟(ruǎn)密封和金屬硬密封(fēng)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(zhōu)邊,密封性能好,既可用於節流,又可用於中等真空管道和腐蝕性介質。采用金屬密封的閥門一般較彈(dàn)性密封(fēng)的閥門壽命長,但(dàn)很難做到完全密封,通常用於流量和壓降變化(huà)大、要求節流性能好(hǎo)的場合。金屬密封能適應於較高的工作溫度,彈性密封則具有受溫度限製(zhì)的缺陷。
  7、止回(huí)閥
  止回閥是能自動阻止流體倒流的閥門,止回閥的(de)閥瓣在流體壓力作用下開啟,流體從進口側流向出口側。當進口側壓力低於出口側時,閥瓣在流體壓差、本身重力等因素作用下(xià),自動(dòng)關閉(bì),以防止(zhǐ)流體倒流。按結(jié)構形式分(fèn)升降式止回閥和(hé)旋啟式止回(huí)閥。升降式較(jiào)旋啟式(shì)密封性好,流(liú)體阻力大。對於泵(bèng)吸入管的吸入口處,宜選用底閥,其作用是(shì):開泵前灌注水使泵的入口管充滿水;停泵(bèng)後保持入口管和泵體充滿水,以備再次(cì)啟動。底閥一般隻安裝在泵進口的垂直管道上,並且介質自下而上流動。
  8、隔膜閥
  隔膜閥的(de)啟閉件是一塊橡膠隔(gé)膜,夾於閥體與閥蓋之(zhī)間。
  隔膜(mó)中間突出部分固定在閥杆上(shàng),閥體內(nèi)襯有橡膠,由於介質不進入閥(fá)蓋內腔,因此(cǐ)閥杆無需填(tián)料箱。隔膜閥結構簡(jiǎn)單、密封性能(néng)好,便於維修,流體阻力小。隔膜閥分為堰式、直(zhí)通式、直角式(shì)和直流式。
  三、常(cháng)用(yòng)閥門選型說明
  1、閘(zhá)閥的選型說明
  一般情況下,應首選閘閥。閘閥除適用於蒸(zhēng)汽、油品等介質外,還適(shì)用於含有粒(lì)狀固體及粘度較大的(de)介質,並適用於放空和低真空係統(tǒng)的閥門。對帶有固體顆粒的介質,閘閥(fá)閥體上應帶有一(yī)個或兩個吹掃孔。對低溫介質,應選用低溫專用(yòng)閘閥。
  2、截止閥選型說明
  截止閥適用於對(duì)流體阻力要求不嚴的管路上,即對(duì)壓力損(sǔn)失考慮不(bú)大,以及高溫、高壓介質的管(guǎn)路或裝置(zhì),適用於DN<200mm的蒸汽等介(jiè)質管道上;小型閥門可選用截止閥,如針形閥、儀表閥、取樣閥、壓力計閥等;截止閥有流量調節或(huò)壓力調節,但(dàn)對調節精度要求不高,而且管路(lù)直徑(jìng)又比較小(xiǎo)時,宜選用截止閥或節流閥;對於劇毒介質,宜選用(yòng)波紋管密封的截止閥;但截止閥不宜用於粘度較大的介質和含有顆粒易沉澱的介質,也不宜(yí)作放(fàng)空閥及低(dī)真空係統的閥門。
  3、球閥選型說明
  球閥適用於低溫、高(gāo)壓、粘度(dù)大的介質。大多數球閥可用(yòng)於帶懸浮固體(tǐ)顆粒的介質中,依據密封(fēng)的材料要求也可用於粉狀和顆粒狀的介質;全通(tōng)道球閥不適用於流量調節,但適用於要求快速啟閉的場合,便於實現事故緊急切斷;通常(cháng)在(zài)密封性能嚴格(gé)、磨損、縮口(kǒu)通道、啟閉(bì)動作迅速、高壓截止(壓差大)、低噪(zào)音、有氣化現象、操作力矩小、流體阻力小的(de)管路中,推薦使用球閥;球閥適用於輕型結構、低壓截止、腐蝕性介質中;球閥還是低溫、深冷介質的最(zuì)理想閥門,低溫介質的管(guǎn)路係統和裝置上,宜選用加上閥(fá)蓋的低溫球閥;選用浮動球球閥時其閥座材料應承(chéng)接球體和工作介質的載(zǎi)荷(hé),大口徑的(de)球閥(fá)在操作時需要較大的(de)力,DN≥200mm的球閥應選(xuǎn)用蝸輪(lún)傳動形式(shì);固定球球閥適用於較大口徑及(jí)壓力較高的場合(hé);另外,用於工藝劇毒物料、可燃介(jiè)質管道的(de)球閥,應具有防火、防靜電結構(gòu)。
  4、節流閥(fá)選型說明(míng)
  節流(liú)閥(fá)適用於介質溫度較低、壓(yā)力較高的場合,適用於需要調節流量和(hé)壓力的部(bù)位(wèi),不(bú)適用於粘度大(dà)和含有固體(tǐ)顆粒(lì)的介(jiè)質,不宜作隔斷閥。
  5、旋塞(sāi)閥選(xuǎn)型說明
  旋塞閥適用於要求快速啟閉的場合,一般(bān)不適用於蒸汽(qì)及溫度較高的介質,用於溫度(dù)較低(dī)、粘度大的介質(zhì),也適用於帶懸浮顆粒的介質。
  6、蝶閥選型說明
  蝶閥適(shì)用於口徑較大(如DN﹥600mm)及結構長度要求短,以及需要進(jìn)行流量調(diào)節及啟閉要求快速的場合,一般用於溫度≤80℃、壓力≤1.0MPa的水(shuǐ)、油品和壓縮空氣等介質;由於蝶閥相對於閘閥、球閥壓力損失比較大,故蝶閥適用於壓力損失要求不嚴的管(guǎn)路係統中。
  7、止回閥選型說明
  止回閥一般適用於清淨介質,不(bú)宜用於含(hán)有固體顆粒和粘度較大的介質。當DN≤40mm時,宜采用升降止回閥(僅允許安裝在水平管(guǎn)道上);當DN=50~400mm時,宜采用旋啟式升降止回閥(在水平和垂直管道上都可安裝,如安裝在垂直管道上,介質流向要由下而上);當DN≥450mm時,宜采用緩衝型止(zhǐ)回閥(fá);當DN=100~400mm也(yě)可選用對(duì)夾式止回閥;旋啟式止(zhǐ)回閥可以做成很高的工作壓力,PN可以達到42MPa,根據殼體(tǐ)及密封件的材質不同可適用於任何工作介質和任(rèn)何工作溫度範圍。介質為水、蒸汽、氣體、腐蝕性介質、油品、藥品等(děng)。介質工作(zuò)溫度範圍在-196~800℃之間。
  8、隔膜閥選(xuǎn)型說明
  隔膜閥適用於工作溫度(dù)小於200℃、壓力小於1.0MPa的油(yóu)品、水、酸性介質和含懸浮(fú)物的介質,不適用於有機(jī)溶(róng)劑和強氧化劑(jì)介質;研磨顆粒性介質宜選堰式隔膜閥,選用堰式隔膜閥要參照它的流(liú)量特性表;粘性流體、水(shuǐ)泥漿以及沉澱性介質宜選用直(zhí)通式隔膜閥;除特定要求,隔膜閥不宜用於真空管路和真(zhēn)空設備上。

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