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          【科普】各種閥門工作原理,這一次科普完!
          更新時間:2020-12-10 17:38:38 字號:T|T
          1. 截止閥。2. 蝶閥。3. 球閥(浮動球)。4. 閘閥(平行閘板閥)。5.截止閥。6.止回閥(雙板) 。看了上面的視頻,如果還對以上閥門的...

          1. 截止閥。2. 蝶閥。3. 球閥(浮動球)。4. 閘閥(平行閘板閥)。5.截止閥。6.止回閥(雙板) 。
          看了上面的視頻,如果還對以上閥門的工作原理不太了解,那么請看小七下面用文字一一分析各種閥門的種類及其工作原理。
          一、閘閥
          閘閥也叫閘板閥, 是一種廣泛使用的閥門。它的閉合原 理是閘板密封面與閥座密封面高度光潔、平整一致, 相互貼合, 可阻止介質流過, 并依靠頂模、彈簧或閘板的模形, 來 增強密封效果。它在管路中主要起切斷作用。
          它的優點是 : 流體阻力小, 啟閉省勁, 可以在介質雙向 流動的情況下使用, 沒有方向性, 全開時密封面不易沖蝕, 結構長度短, 不僅適合做小閥門, 而且適合做大閥門。
          閘閥按閥桿螺紋分兩類 , 一是明桿式 , 二是暗桿式。按閘板構造分 , 也分兩類 , 一是平行 , 二是模式。
          二、截止閥
          截止閥, 也叫截門, 是使用***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, 阻止介質流通。
          截止閥只許介質單向流動, 安裝時有方向性。它的結構長度大于閘閥, 同時流體阻力大, 長期運行時, 密封******性不強。
          截止閥分為三類 : 直通式、直角式及直流式斜截止閥。
          三、 蝶閥蝶閥也叫蝴蝶閥, 顧名思義, 它的關鍵性部件好似蝴蝶迎風, 自由回旋 。
          蝶閥的閥瓣是圓盤, 圍繞閥座內的一個軸旋轉, 旋角的大小, 便是閥門的開閉度。
          蝶閥具有輕巧的特點 , 比其他閥門要節省材料, 結構簡單, 開閉迅速, 切斷和節流都能用, 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, ******不要使閘閥, 因為蝶閥比閘閥經濟, 而且調節性好。目前, 蝶閥在熱水管路得到廣泛的使用。
          四、 球閥球閥的工作原理是靠旋轉閥戀來使閥門暢通或閉塞。球閥開關輕便, 體積小, 可以做成很大口徑, 密封******, 結構簡單, 維修方便, 密封面與球面常在閉合狀態, 不易被介質 沖蝕, 在各行業得到廣泛的應用。
          球閥分兩類, 一是浮動球式, 二是固定球式。
          五、 旋塞閥旋塞閥是依靠旋塞體繞閥體中心線旋轉, 以達到開啟與關閉的目的。它的作用是切斷、分田和改變介質流向。結構簡單, 外形尺寸小, 操作時只須旋轉90度, 流體阻力也不大。其缺點是開關費力 , 密封面容易磨損, 高溫時容易卡住, 不適宜于調節流量。
          旋塞閥 , 也叫旋塞、考克、轉心門。它的種類很多, 有直通式、 三通式和四通式
          六、 止回閥止回閥是依靠流體本身的力量自動啟閉的閥門,它的作用是 阻止介質倒流。它的名稱很多, 如 逆止閥、單向閥、單流門等。按結構可分兩類。
          (1) 升降式 : 閥瓣沿著閥體垂 直中心線移動。這類止回閥有兩種 : 一種是臥式 , 裝于水平管道 , 閥體外形與截止閥相似 , 另一種是立式 , 裝于垂直管道 , 。
          (2) 旋啟式 : 閥瓣圍繞座外的銷軸旋轉, 這類閥門有單 瓣、雙瓣和多瓣之分, 但原理是相同的。
          水泵吸水管的吸水底閥是止回閥的變形, 它的結構與上述兩類止因閥相同, 只是它的下端是開敞的, 以便可使水進入。
          七、 減壓閥減壓閥是將介質壓力降低到一定數值的自動閥門, 一般閥后壓力要小于閥前壓力的50% 。減壓閥種類很多, 主要有活塞式和彈簧薄膜式兩種。活塞式減壓閥是通過活塞的作用進行減壓的閥門。彈簧薄膜式減壓閥, 是依靠彈簧和薄膜來進行壓力平衡的。
          八、 疏水閥疏水閥也叫阻汽排水閥、汽水閥、疏水器、回水盒、回水門等。它的作用是自動排泄不斷產生的凝結水, 而不讓蒸汽出來。
          疏水閥要能“識別”蒸汽和凝結水,才能起到阻汽排水作用。“識別” 蒸汽和凝結水基于三個原理:密度差、溫度差和相變。于是***根據三個原理制造出三種類型的疏水閥:分類為機械型、熱靜力型、熱動力型。1、機械型疏水閥:
          機械型也稱浮子型,是利用凝結水與蒸汽的密度差,通過凝結水液位變化,使浮子升降帶動閥瓣開啟或關閉,達到阻汽排水目的。機械型疏水閥的過冷度小,不受工作壓力和溫度變化的影響,有水即排,加熱設備里不存水,能使加熱設備達到******換熱效率。******背壓率為80%,工作質量高,是生產工藝加熱設備***理想的疏水閥。
          機械型疏水閥有自由浮球式、自由半浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式等
          ①、 自由浮球式疏水閥:
          自由浮球式疏水閥的結構簡單,內部只有一個活動部件精細研磨的不銹鋼空心浮球,既是浮子又是啟閉件,無易損零件,使用壽命很長,“YQ牌”疏水閥內部帶有Y系列自動排空氣裝置,非常靈敏,能自動排空氣,工作質量高。
          設備剛啟動工作時,管道內的空氣經過Y系列自動排空氣裝置排出,低溫凝結水進入疏水閥內,凝結水的液位上升,浮球上升,閥門開啟,凝結水迅速排出,蒸汽很快進入設備,設備迅速升溫,Y系列自動排空氣裝置的感溫液體膨脹,自動排空氣裝置關閉。疏水閥開始正常工作,浮球隨凝結水液位升降,阻汽排水。自由浮球式
          疏水閥的閥座總處于液位以下,形成水封,無蒸汽泄漏,節能效果好。***小工作壓力0.01Mpa,從0.01Mpa至******使用壓力范圍之內不受溫度和工作壓力波動的影響,連續排水。能排飽和溫度凝結水,***小過冷度為0℃,加熱設備里不存水,能使加熱設備達到******換熱效率。背壓率大于85%,是生產工藝加熱設備***理想的疏水閥之一。
          ②、 自由半浮球式疏水閥:
          自由半浮球式疏水閥只有一個半浮球式的球桶為活動部件,開口朝下,球桶即是啟閉件,又是密封件。整個球面都可為密封,使用壽命很長,能抗水錘,沒有易損件,無故障,經久耐用,無蒸汽泄漏。背壓率大于80%,能排飽和溫度凝結水,***小過冷度為0℃,加熱設備里不存水,能使加熱設備達到******換熱效率。
          當裝置剛啟動時,管道內的空氣和低溫凝結水經過發射管進入疏水閥內,閥內的雙金屬片排空元件把球桶彈開,閥門開啟,空氣和低溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入球桶內,球桶產生向上浮力,同時閥內的溫度升高,雙金屬片排空元件收縮,球捅漂向閥口,截止閥,電磁閥,閥門關閉。當球桶內的蒸汽變成凝結水,球桶失去浮力往下沉,閥門開啟,凝結水迅速排出。當蒸汽再進入球桶之內,閥門再關閉,間斷和連續工作。
          ③、 桿浮球式疏水閥:
          杠桿浮球式疏水閥基本特點與自由浮球式相同,調節閥,減壓閥,內部結構是浮球連接杠桿帶動閥心,隨凝結水的液位升降進行開關閥門。杠桿浮球式疏水閥利用雙閥座增加凝結水排量,可達到體積小排量大,******疏水量達100噸/小時,是大型加熱設備***理想的疏水閥。
          ④、 倒吊桶式疏水閥:
          倒吊桶式疏水閥內部是一個倒吊桶為液位敏感件,吊桶開口向下,倒吊桶連接杠桿帶動閥心開閉閥門。倒吊桶式疏水閥能排空氣,不怕水擊,抗污性能好。過冷度小,漏汽率小于3%,******背壓率為75%,連接件比較多,靈敏度不如自由浮球式疏水閥。因倒吊桶式疏水閥是靠蒸汽向上浮力關閉閥門,工作壓差小于0.1MPA時,不適合選用。
          當裝置剛啟動時,管道內的空氣和低溫凝結水進入疏水閥內,倒吊桶靠自身重量下墜,倒吊桶連接杠桿帶動閥心開啟閥門,空氣和低溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入倒吊桶內,倒吊桶的蒸汽產生向上浮力,倒吊桶上升連接杠桿帶動閥心關閉球閥,閘閥。倒吊桶上開有一小孔,當一部份蒸汽從小孔排出,另一部份蒸汽產生凝結水,倒吊桶失去浮力,靠自身重量向下沉,倒吊桶連接杠桿帶動閥心開啟閥門,循環工作,間斷排水。
          ⑤、組合式過熱蒸汽疏水閥:
          2、組合式過熱蒸汽
          疏水閥有兩個隔離的閥腔,由兩根不銹鋼管連通上下閥腔,它是由浮球式和倒吊桶式疏水閥的組合,該閥結構******合理,在過熱、高壓、小負荷的工作狀況下,能夠及時地排放過熱蒸汽消失時形成的凝結水,有效地阻止過熱蒸汽泄漏,工作質量高。******允許溫度為600℃,閥體為全不銹鋼,閥座為硬質合金鋼,使用壽命長,是過熱蒸汽專用疏水閥,取得兩項國家專利,填補了國內空白。
          當凝結水進入下閥腔,副閥的浮球隨液位上升,浮球封閉進汽管孔。凝結水經進水導管上升到主閥腔,倒吊桶靠自重下墜,帶動閥心打開主閥門,排放凝結水。當副閥腔的凝結水液位下降時,浮球隨液位下降,副閥打開。蒸汽從進汽管進入上主閥腔內的倒吊桶里,倒吊桶產生向上的浮力,倒吊桶帶動閥心關閉主閥門。當副閥腔的凝結水液位再升高時,下一個循環周期又開始,間斷排水。
          ①、熱靜力型疏水閥:
          這類疏水閥是利用蒸汽和凝結水的溫差引起感溫元件的變型或膨脹帶動閥心啟閉閥門。熱靜力型疏水閥的過冷度比較大,一般過冷度為15度到40度,它能利用凝結水中的一部分顯熱,閥前始終存有高溫凝結水,無蒸汽泄漏,節能效果顯著。是在蒸汽管道,伴熱管線、小型加熱設備,采暖設備,溫度要求不高的小型加熱設備上,***理想的疏水閥 。
          熱靜力型疏水閥有膜盒式、波紋管式、雙金屬片式
          ②、 膜盒式式疏水閥:
          膜盒式疏水閥的主要動作元件是金屬膜盒,內充一種氣化溫度比水的飽和溫度低的液體,有開閥溫度低于飽和溫度15℃和30℃兩種供選擇。膜盒式疏水閥的反應特別靈敏,不怕凍,體積小,耐過熱,任意位置都可安裝。背壓率大于80%,能排不凝結氣體,膜盒堅固,使用壽命長,維修方便,使用范圍很廣。
          當設備或管道中的蒸汽流人疏水閥后, 因為蒸汽比凝結 水的粘度小、流速高 , 所以閥片與閥座問容易造成負壓, 同時部分蒸汽流入變壓室 , 故使閥片上面的受力大于下面的受力 , 使閥片迅速關閉。這樣周期性地工作 , 既可自動排出凝結水 , 又能阻止蒸汽外逸。
          九、安全閥
          安全閥是為了防止壓力設備和容器或易引起壓力升高或容器內部壓力超過限度而發生爆裂的安全裝置。安全閥是壓力容器、鍋爐、壓力管道等壓力系統使用廣泛的一種安全裝置,******壓力系統安全運行。
          當容器壓力超過設計規定時,安全閥自動開啟,排出氣體降低器內的過高壓,防止容器或管線破壞。而當容器內的壓力降至正常操作壓力時,即自動關閉避免因容器超壓排出全部氣體,從而造成浪費和生產中斷。
          安全閥主要由閥座、閥瓣(閥芯)和加載機構三部分組成。閥座有的和閥體是一個整體,有的是和閥體組裝在一起的,它與設備連通。閥瓣常連帶有閥桿,它緊扣在閥座上。閥瓣上面是加載機構,載荷的大小可以調節。當設備內的壓力在一定的工作壓力范圍之內時,內部介質作用于閥瓣上面的力小于加載機構加在閥上面的力,兩者之差構成閥瓣與閥座之間的密封力,使閥瓣緊壓著閥座,設備的介質無法排出。
          當設備內的壓力超過規定的工作壓力并達到安全閥的開啟壓力時,內部介質作用于鬧瓣上面的力大于加載機構施加在它上面的力,于是閥瓣離開閥座,安全閥開啟,設備內的介質即通過閥座排出、如果安全閥的排量大于設備的安全泄放量,設備內壓力即逐漸下降,而且通過短時間的排氣后,壓力即降回至正常工作壓力。
          此時內壓作用于閥瓣上面的力又小于加載機構施加在它上面的力,閥瓣又緊壓著閥座,介質停止排出,設備保持正常的工作壓力繼續運行。所以,安全閥是通過閥瓣上介質作用力與加載機構作用力的消長,自行關閉或開啟以達到防止設備超壓的目的。
          目前大量生產的安全閥有彈簧式和桿式兩大類。另外還有沖量式安全閥、先導式安全閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作,彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的,一般易燃、易爆或有毒的介質應選用封閉式,蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式,在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度,有時也可以用作手動緊急泄壓用。
          杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作,但由于杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用范圍。溫度較高時選用帶散熱器的安全閥。安全閥的主要參數是排量,這個排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度,由開啟高度不同,又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/40~l/20。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/4。
          十、調節閥調節閥用于調節介質的流量、壓力和液位。根據調節部位信號,自動控制閥門的開度,從而達到介質流量、壓力和液位的調節。調節閥分電動調節閥、氣動調節閥和液動調節閥等。
          調節閥由電動執行機構或氣動執行機構和調節閥兩部分組成。調節閥通常分為直通單座式調節閥和直通雙座式調節閥兩種,后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩定的特點,所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合。調節閥按行程特點可分為:直行程和角行程。直行程包括:單座閥、雙座閥、套筒閥、籠式閥、角形閥、三通閥、隔膜閥;角行程包括:蝶閥、球閥、偏心旋轉閥、全功能超輕型調節閥。
          調節閥按驅動方式可分為:手動調節閥、氣動調節閥、電動調節閥和液動調節閥,即以壓縮空氣為動力源的氣動調節閥,以電為動力源的電動調節閥,以液體介質(如油等)壓力為動力的液動調節閥;
          按調節形式可分為:調節型、切斷型、調節切斷型;
          按流量特性可分為:線性、對數型(百分比)、拋物線、快開。
          十一、隔膜閥隔膜閥用耐腐蝕襯里的閥體和耐腐蝕隔膜代替閥芯組件,利用隔膜的移動起調節作用。隔膜閥的閥體材料采用鑄鐵、鑄鋼,或鑄造不銹鋼,并襯以各種耐腐蝕或耐磨材料、隔膜材料橡膠及聚四氟乙烯。襯里的隔膜耐腐蝕性能強,適用于強酸、強堿等強腐蝕性介質的調節。隔膜閥的結構簡單、流體阻力小、流通能力較同規格的其他類型閥大;無泄漏,能用于高粘度及有懸浮顆粒介質的調節。隔膜把介質與閥桿上腔隔離,所以沒有填料介質也不會外漏。但是,由于隔膜和襯里材料的限制,耐壓性、耐溫性較差,一般只適用于1.6MPa公稱壓力和150℃以下。
          隔膜閥的流量特性接近快開特性,在60%行程前近似為線性,60%后的流量變化不大。氣動形式的隔膜閥尚可附裝反饋信號、限位器及定位器等裝置,以適應自控、程控或調節流量的需要。氣動隔膜閥的反饋信號采用無觸點傳感技術。該產品采用薄膜式推進氣缸,替代活塞氣缸,排除了活塞環易損壞,造成泄漏而導致無法推動閥門啟閉的弊端。當氣源發生故障時,尚可操作手輪使閥門啟閉。
          常用的隔膜閥有襯膠隔膜閥、襯氟隔膜閥、無襯里隔膜閥、塑料隔膜閥。
          來源:化工707