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閥門的選型、故障及維修方法

閥門的選型、故障及維修方法,用來控制流體在管路內流動的裝置稱為閥門。在生產生活中,閥門隨處可見,比如廚房燃氣管道有閥門,自來水龍頭就是閥門,管道還有各種功能的閥門,在工業生產中,閥門的應用就更重要了。

閥門的主要作用有:

啟閉作用——切斷或溝通管路中的流體流動;

調節作用——調節管路內流體流速、流量;

節流作用——流體流過閥門后,產生很大壓力降。

分類:

根據閥門在管路的作用不同,可分為切斷閥(又稱截止閥)、節流閥、止回閥、安全閥等;

根據閥門的結構形式不同,可分為閘閥、旋塞(常稱考克)、球閥、蝶閥、隔膜閥、襯里閥等。

此外,根據制作閥門的材料不同,又分為不銹鋼閥、鑄鋼閥、鑄鐵閥、塑料閥、陶瓷閥等。

各種閥門的選用可查有關手冊和樣本,這里僅介紹最常見的幾種閥門。

截止閥

因結構簡單,制造維修方便,在中低壓管路中應用廣泛。它是利用裝在閥桿下面圓形閥盤(閥頭)與閥體內凸緣部分(閥座)相配合來達到截止流體流動的目的。
閥桿靠螺紋升降可調節閥門的開啟程度,起到一定的調節作用。由于閥門的截流作用是依靠閥頭與閥座平面接觸密封,不適合用于含有固體顆粒流體的管路上。

截止閥可按使用介質特性選用合適的閥頭、閥座、殼體的材料。對于使用中因密封不好或閥頭、閥座等零件損壞的閥門,可以采取光刀、研磨、堆焊鑲套等辦法修復使用,以延長閥門使用壽命。

閘閥是靠與介質流動方向垂直的一塊或兩塊平板,同閥體密封面相配合達到封閉的目的。閥板的升起就使閥門開啟。

平板隨閥桿的旋轉而升降,用開啟的大小調節流體的流量。這種閥門阻力小、密封性能好、開關省力,特別適用于大口徑的管路上,但閘閥的結構比較復雜、種類較多。

根據閥桿結構不同,有明桿和暗桿之分;根據閥板的結構形式又分為楔式、平行式等。

一般楔式閥板為單閥板,平行式多用兩塊閥板。平行式比楔式容易制造,好修理,使用中不易變形,但不宜用于輸送含有雜質的流體管路中,多用于輸送水、干凈氣體,油類等管路中。

旋塞閥

旋塞俗稱考克,是利用閥體內插入一個中央帶孔的錐形栓塞啟閉管路。

旋塞根據密封形式不同,可分填料旋塞、油密封式旋塞和無填料旋塞等。旋塞的結構簡單,外形尺寸小,啟閉迅速,操作方便,流體阻力小,便于制成三通路或四通路的分配或切換閥門。

旋塞的密封面大,容易磨損,開關時費力,不易調節流量,但切斷迅速。旋塞可用于壓力和溫度較低或介質中含有固體顆粒的流體管路中,但不宜用于壓力較高、溫度較高或蒸汽管路中。

節流閥

屬于截止閥的一種。其閥頭的形狀為圓錐形或流線形,可以較好的控制調節流體的流量或進行節流調壓等。該閥制作精度要求較高,密封性能好。
主要用于儀表控制或取樣等管路中,但不宜用于粘度大和含固體顆粒介質的管路中。

節流閥

球閥稱球心閥,是近幾年發展較快的一種閥門。它利用一個中間開孔的球體作閥心,依靠球體的旋轉來控制閥門的開或關。

節流閥和旋塞相仿,但比旋塞的密封面小,結構緊湊,開關省力,遠比旋塞應用廣泛。

隨著球閥制造精度的提高,球閥不僅在中低壓管路中使用,而且已在高壓管路中應用。但由于密封材料的限制,目前還不宜用于高溫管路中。

隔膜閥常見的有膠膜閥。這種閥門的啟閉是一塊特制的橡膠膜片,膜片夾置在閥體與閥蓋之間,關閉時閥桿下的圓盤把膜片壓緊在閥體上達到密封。

這種閥門結構簡單,密封可靠,便于檢修,流體阻力小。適用于輸送酸性介質和帶懸浮物的流體管路中,但一般不宜用于較高壓力或溫度高于60℃的管路,不宜用于輸送有機溶劑和強氧化介質的管路中。

止回閥又稱止逆閥或叫單向閥。安在管路中使流體只能向一個方向流動,不允許反向流動。

它是一種自動關閉閥門,在閥體內有一個閥瓣或搖板。當介質順流時流體將閥瓣自動頂開;當流體倒流時,流體(或彈簧力)自動將閥瓣關閉。按止回閥結構的不同,分為升降式和旋啟式二類。

升降式止回閥瓣是垂直于閥體通道升降運動的,一般用于水平或垂直管道上;旋啟式止回閥的閥瓣常稱為搖板,搖板一側與軸連接,搖板可繞軸旋轉,旋啟式止回閥一般安裝在水平管道上,對于小口徑的也可以安裝于垂直的管道上,但要注意流量不宜太大。

止回閥一般適用于清潔介質的管路中,對含有固體顆粒和粘度較大的介質管路中不宜采用。升降式的止回閥封閉性能比旋啟式的好,但旋啟式的止回閥流體阻力比升降式的小。一般情況下旋啟式止回閥適用于大口徑的管路中。

蝶閥是靠管內一個可以轉動的圓盤(或橢圓盤)來控制管路啟閉。它結構簡單,外形尺寸小。

由于密封結構及材料問題,該閥門封閉性能較差,只適用于低壓、大口徑管路中的調節,常用在輸送水、空氣、煤氣等介質的管路中。

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%,它主要靠膜片、彈簧、活塞等零件利用介質的壓差來控制閥瓣與閥座的間隙達到減壓的目的。

減壓閥的種類很多,常見的有活塞式和薄膜式二種。

減壓閥

襯里閥

為防止介質的腐蝕,有的閥門需要在閥體和閥頭等襯耐腐蝕的材料(如鉛、橡膠、搪瓷等),襯里材料應根據介質的性質來選用。
為襯里方便,襯里閥門大多制成直角式或直流式。

安全閥為確保化工生產的安全,在有壓力的管路系統中,常設有安全裝置,即選用一定厚度的金屬薄片,像插入盲板一樣裝在管路的端部或三通接口上。
當管路內壓力升高時,薄片被沖破從而達到泄壓目的。爆破板一般用于低壓、大口徑的管路中,但在大多數化工管路中則用安全閥,安全閥的種類很多,大致可分為兩大類,即彈簧式和杠桿式。

彈簧式安全閥,主要依靠彈簧的作用力來達到密封。當管內壓力超過彈簧的彈力時,閥門被介質頂開,管內流體排出,使壓力降低。
一旦管內壓力降到低于彈簧彈力時,閥門重新關閉。杠桿式安全閥主要靠杠桿上重錘的作用力達到密封,作用原理同彈簧式。安全閥的選用,是根據工作壓力和工作溫度決定公稱壓力的等級,其口徑大小可參考有關規定計算確定。

安全閥的結構型式、閥門的材質均應按介質的性質、工作條件選用。安全閥的起跳壓力、試驗及驗收等均有專門規定,由安全部門定期校驗、鉛封打印,在使用中不得任意調節,以確保安全。 

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