【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(zhì)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(yōu)點是 : 流體阻力小, 啟閉省勁, 可以在介質(zhì)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(jié)構(gòu)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(gòu)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(zhì)流通。
截止閥只許介質(zhì)單向流動, 安裝時有方向性。它的結(jié)構(gòu)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(nèi)的一個軸旋轉(zhuǎn), 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(jié)省材料, 結(jié)構(gòu)簡單, 開閉迅速, 切斷和節(jié)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(jīng)濟, 而且調(diào)節(jié)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)簡單, 維修方便, 密封面與球面常在閉合狀態(tài), 不易被介質(zhì) 沖蝕, 在各行業(yè)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(zhuǎn), 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(zhì)流向。結(jié)構(gòu)簡單, 外形尺寸小, 操作時只須旋轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)流量。
旋塞閥 , 也叫旋塞、考克、轉(zhuǎn)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(zhì)倒流。它的名稱很多, 如 逆止閥、單向閥、單流門等。按結(jié)構(gòu)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(zhuǎn), 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(jié)構(gòu)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(zhì)壓力降低到一定數(shù)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?;钊綔p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(chǎn)生的凝結(jié)水, 而不讓蒸汽出來。
疏水閥要能“識別”蒸汽和凝結(jié)水,才能起到阻汽排水作用。“識別” 蒸汽和凝結(jié)水基于三個原理:密度差、溫度差和相變。于是***根據(jù)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(jié)水與蒸汽的密度差,通過凝結(jié)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(zhì)量高,是生產(chǎn)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(jié)構(gòu)簡單,內(nèi)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(nèi)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(zhì)量高。
設備剛啟動工作時,管道內(nèi)的空氣經(jīng)過Y系列自動排空氣裝置排出,低溫凝結(jié)水進入疏水閥內(nèi),凝結(jié)水的液位上升,浮球上升,閥門開啟,凝結(jié)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(jié)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(jié)能效果好。***小工作壓力0.01Mpa,從0.01Mpa至******使用壓力范圍之內(nèi)不受溫度和工作壓力波動的影響,連續(xù)排水。能排飽和溫度凝結(jié)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(chǎn)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(jīng)久耐用,無蒸汽泄漏。背壓率大于80%,能排飽和溫度凝結(jié)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(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水經(jīng)過發(fā)射管進入疏水閥內(nèi),閥內(nèi)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(jié)水迅速排出。當蒸汽進入球桶內(nèi),球桶產(chǎn)生向上浮力,同時閥內(nèi)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(nèi)的蒸汽變成凝結(jié)水,球桶失去浮力往下沉,閥門開啟,凝結(jié)水迅速排出。當蒸汽再進入球桶之內(nèi),閥門再關閉,間斷和連續(xù)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(diào)節(jié)閥,減壓閥,內(nèi)部結(jié)構(gòu)是浮球連接杠桿帶動閥心,隨凝結(jié)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(jié)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(nèi)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(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水進入疏水閥內(nèi),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(jié)水迅速排出。當蒸汽進入倒吊桶內(nèi),倒吊桶的蒸汽產(chǎn)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(chǎn)生凝結(jié)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(huán)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(jié)構(gòu)******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(jié)水,有效地阻止過熱蒸汽泄漏,工作質(zhì)量高。******允許溫度為600℃,閥體為全不銹鋼,閥座為硬質(zhì)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(nèi)空白。
當凝結(jié)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(jié)水經(jīng)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(jié)水。當副閥腔的凝結(jié)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(nèi)的倒吊桶里,倒吊桶產(chǎn)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(jié)水液位再升高時,下一個循環(huán)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(jié)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(jié)水中的一部分顯熱,閥前始終存有高溫凝結(jié)水,無蒸汽泄漏,節(jié)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(nèi)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(jié)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(jié) 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(jié)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(nèi)部壓力超過限度而發(fā)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(tǒng)使用廣泛的一種安全裝置,******壓力系統(tǒng)安全運行。
當容器壓力超過設計規(guī)定時,安全閥自動開啟,排出氣體降低器內(nèi)的過高壓,防止容器或管線破壞。而當容器內(nèi)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(chǎn)中斷。
安全閥主要由閥座、閥瓣(閥芯)和加載機構(gòu)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(gòu),載荷的大小可以調(diào)節(jié)。當設備內(nèi)的壓力在一定的工作壓力范圍之內(nèi)時,內(nèi)部介質(zhì)作用于閥瓣上面的力小于加載機構(gòu)加在閥上面的力,兩者之差構(gòu)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(zhì)無法排出。
當設備內(nèi)的壓力超過規(guī)定的工作壓力并達到安全閥的開啟壓力時,內(nèi)部介質(zhì)作用于鬧瓣上面的力大于加載機構(gòu)施加在它上面的力,于是閥瓣離開閥座,安全閥開啟,設備內(nèi)的介質(zhì)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(nèi)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(nèi)壓作用于閥瓣上面的力又小于加載機構(gòu)施加在它上面的力,閥瓣又緊壓著閥座,介質(zhì)停止排出,設備保持正常的工作壓力繼續(xù)運行。所以,安全閥是通過閥瓣上介質(zhì)作用力與加載機構(gòu)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(chǎn)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(zhì)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(shù)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(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力和液位。根據(jù)調(diào)節(jié)部位信號,自動控制閥門的開度,從而達到介質(zhì)流量、壓力和液位的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)閥分電動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥等。
調(diào)節(jié)閥由電動執(zhí)行機構(gòu)或氣動執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。調(diào)節(jié)閥通常分為直通單座式調(diào)節(jié)閥和直通雙座式調(diào)節(jié)閥兩種,后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩(wěn)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(diào)節(jié)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(zhuǎn)閥、全功能超輕型調(diào)節(jié)閥。
調(diào)節(jié)閥按驅(qū)動方式可分為:手動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥,即以壓縮空氣為動力源的氣動調(diào)節(jié)閥,以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥,以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動力的液動調(diào)節(jié)閥;
按調(diào)節(jié)形式可分為:調(diào)節(jié)型、切斷型、調(diào)節(jié)切斷型;
按流量特性可分為:線性、對數(shù)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(diào)節(jié)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(zhì)的調(diào)節(jié)。隔膜閥的結(jié)構(gòu)簡單、流體阻力小、流通能力較同規(guī)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(zhì)的調(diào)節(jié)。隔膜把介質(zhì)與閥桿上腔隔離,所以沒有填料介質(zhì)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(diào)節(jié)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(chǎn)品采用薄膜式推進氣缸,替代活塞氣缸,排除了活塞環(huán)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(fā)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