【汇总】水处理工程中各类阀门的区别与特点

2018-03-08 14:49:19   来源:   

【水暖阀门网讯】阀门的种类;

1. 按作用和用途分类

(1) 截断阀:截断阀又称闭路阀,截止阀,其作用是接通或截断管路中的介质。截断阀种类包括闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀等。

(2) 止回阀:止回阀又称单向阀或逆止阀,其作用是防止管路中的介质倒流。其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电机反转,以及容器介质的泄放。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。

(3) 安全阀:安全阀类的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值,从而达到安全保护的目的。

(4) 调节阀:调节阀类包括调节阀、节流阀和减压阀,其作用是调节介质的压力、流量等参数。

(5) 分流阀:分流阀类包括各种分配阀和疏水阀等,其作用是分配、分离或混合管路中的介质。

(6) 排气阀:排气阀是管道系统中必不可少的辅助元件,广泛应用于锅炉、空调、石油天然气、给排水管道中。往往安装在制高点或弯头等处,排除管道中多余气体、提高管道路使用效率及降低能耗。

2. 按公称压力分类

(1) 真空阀:指工作压力低于标准大气压的阀门。

(2) 低压阀:指公称压力PN≤1.6Mpa的阀门。

(3) 中压阀:指公称压力PN为2.5、4.0、6.4Mpa的阀门。

(4) 高压阀:指工称压力PN为10~80Mpa的阀门。

(5) 超高压阀:指公称压力PN≥100Mpa的阀门。

3. 按工作温度分类

(1) 超低温阀:用于介质工作温度 t<-100℃的阀门。

(2) 低温阀:用于介质工作温度-100℃≤t≤-29℃的阀门。

(3) 常温阀:用于介质工作温度-29℃<t<120℃的阀门。

(4) 中温阀:用于介质工作温度120℃≤t≤425℃的阀门。

(5) 高温阀:用于介质工作温度t>450℃的阀门。

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1. 闸阀

又叫闸板阀或闸门,闸阀的闸板运动方向与流体方向相垂直,闸阀只能作全开和全,不能作调节和节流。按密封面配置可分为楔式闸板式闸阀和平行闸板式闸阀,楔式闸板式闸阀又可分为:单闸极式、双闸板式和弹性闸板式;平行闸板式闸阀可分为单闸板式和双闸板式。按阀杆的螺纹位置划分,可分为明杆闸阀和暗杆闸阀两种。闸阀驱动方式分类:手动闸阀,气动闸阀,电动闸阀。

闸阀的优点:流体阻力小,密封面受介质的冲刷和侵蚀小;开闭较省力;介质流向不受限制,不扰流、不降低压力;形体简单,结构长度短,制造工艺性好,适用范围广。闸阀的缺点: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,开启需要一定的空间,开闭时间长;结构较复杂;阀座槽中易沉积固体物质而关不严。所以,不宜用于流体中含有纤维状或有固体物质的管路。常用于空气、蒸汽、油类介质的输送管道中,也用作放空阀和低真空系统的阀门。

闸阀是常用的截断阀之一,主要用来接通或截断管路中的介质,不适用于调节介质流量。闸阀适用于压力、温度及口径范围很大,尤其适用于中、大口径的管道。

闸阀的安装与维护应注意以下事项:

(1) 手轮、手柄及传动机构均不允许作起吊用,并严禁碰撞;

(2) 双闸板闸阀应垂直安装(即阀杆处于垂直位置,手轮在顶部);

(3) 带有旁通阀的闸阀在开启前应先打开旁通阀(以平衡进出口的压差及减小开启力);

(4) 带传动机构的闸阀,按产品使用说明书的规定安装;

(5) 如果阀门经常开关使用,每月至少润滑一次;

2. 球阀

球阀,标准GB/T21465-2008《阀门术语》中定义为:启闭件(球体)由阀杆带动,并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门。主要用于截断或接通管路中的介质,亦可用于流体的调节与控制,其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊

硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力,特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换,同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。本类阀门在管道中一般应当水平安装。球阀分类:气动球阀,电动球阀,手动球阀。

球阀它具有旋转90度的动作,旋塞体为球体,有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向,它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用,但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用,如V型球阀。

球阀的主要特点是本身结构紧凑,密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,易于操作和维修,适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,而且还适用于工作条件恶劣的介质,如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等,在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的,也可以是组合式的。

优点

1.流体阻力小,全通径的球阀基本没有流阻。

2.结构简单、体积小、重量轻。

3.紧密可靠。它有两个密封面,而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料,密封性好,能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。

4.操作方便,开闭迅速,从全开到全关只要旋转90°,便于远距离的控制。

5.维修方便,球阀结构简单,密封圈一般都是活动的,拆卸更换都比较方便。

6.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。

7.适用范围广,通径从小到几毫米,大到几米,从高真空至高压力都可应用。

8.由于球阀在启闭过程中有擦拭性,所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。

缺点

加工精度高,造价昂贵,高温中不易使用,如管道内有杂质,容易被杂质堵塞,导致阀门无法打开。

分类

球阀按功能分类:

1、旁通阀:球阀一般为静水开启,故设旁通阀先平压,即两边注满水;

2、空气阀:充水时,排除空气服用浮筒自行关阀;排水时,补充空气用,浮筒自行下降;

3、卸压阀:开启关闭活门时,排除活门及密封盖之间的压力水,以免磨损密封盖;

4、排污阀:排出球壳体内下部的污水。

带传动机构的球阀可分为:① 气动球阀;② 电动球阀;③ 液动球阀;④ 气液动球阀;⑤ 电液动球阀;⑥ 涡轮传动球阀。

球阀相关参数

1、公称压力或压力级:PN1.0-32.0MPa、ANSI CLASS 150-900、JIS10-20K;

2、公称通径或口径:DN6~900、NPS 1/4 ~36;

3、连接方式:法兰、对焊、螺纹、承插焊等;

4、适用温度:-196℃~540℃;

5、驱动方式:手动、蜗轮蜗杆传动、气动、电动、液动、气液联动、电液联动;

6、阀体材料:WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M (316L)、Ti。选用不同的材质,可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。 适用场合

由于球阀通常用橡胶、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材料,因此它的使用温度受到阀座密封圈材料的限制。球阀的截止作用是靠金属球体在介质的作用下,于塑料阀座之间相互压紧来完成的(浮动球球阀)。阀座密封圈

在一定的接触压力作用下,局部地区发生弹塑变形。这一变形可以补偿球体的制造精度和表面粗糙度,保证球阀的密封性能。

又由于球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成,故在选择球阀的结构和性能上,要考虑球阀的耐火和防火,特别是在石油、化工、冶金等部门,在易燃、易爆介质的设备和管路系统中使用球阀,更应注意耐火和防火。

通常,在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动作迅速(1/4转启闭)、高压截止(压差大)、低噪声、有气穴和气化现象、向大气少量渗漏,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、低压截止(压差小)、腐蚀性介质的管路系统中。在低温(深冷)装置和管路系统中也可选用球阀。在冶金行业的氧气管路系统中,需使用经过严格脱脂处理的球阀。在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时,需使用全通径焊接式球阀。在要求具有调节性能时,需选用带V形开口的专用结构的球阀。在石油、石油化工、化工、电力、城市建设中,工作温度在200度以上的管路系统可选用金属对金属密封的球阀。

安装

1) 取掉法兰端两边的保护盖,在阀完全打开的状态下进行冲洗清洁。

2) 安装前应按规定的信号(电或气)进行整机测试(防止因运输产生振动影响使用性能),合格后方可上线安装(接线按电动执行机构线路图)。

3) 准备与管道连接前,须冲洗和清除干净管道中残存的杂质(这些物质可能会损坏阀座和球)。

4) 在安装期间,请不要用阀的执行机构部分作为起重的吊装点,以避免损坏执行机构及附件。

5) 本类阀应安装在管道的水平方向或垂直方向。

6) 安装点附近的管道不可有低垂或者承受外力的现象,可以用管道支架或者支撑物来消除管线的偏离。

7) 与管道连接后,请用规定的扭矩交叉锁紧法兰连接螺栓。

操作及使用

1) 操作前须确认管路和阀已被冲洗过;

2)阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完;

3)当执行机构方向指示箭头与管线平行时,阀门为开。

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3. 蝶阀

蝶阀又称碟阀,启闭件为盘形碟板并能绕阀体内轴线旋转的一种阀门。主要由阀体、阀杆、碟板和密封圈组成。阀体呈圆筒形,轴向长度短,内置碟板。 碟板由阀杆带动,若转过90°,便能完成一次启闭。改变碟板的偏转角度,即可控制介质的流量。主要密封件是密封圈,其材料根据用途和介质常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间,法兰式蝶阀是阀门上带有法兰,用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。

蝶阀适用于发生炉、煤气、天然气、液化石油气、城市煤气、冷热空气、化工冶炼和发电环保等工程系统中输送各种腐蚀性、非腐蚀性流体介质的管道上,用于调节和截断介质的流动。

蝶阀是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘,围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀,在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板,在阀体内绕其自身的轴线旋转,从而达到启闭或调节的目的。蝶阀全开到全关通常是小于90° ,蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力,为了蝶板的定位,要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器,不仅可以使蝶板具有自锁能力,使蝶板停止在任意位置上,还能改善阀门的操作性能。

蝶阀的开度与流量之间的关系,基本上呈线性比例变化。如果用于控制流量,其流量特性与配管的流阻也有密切关系,如两条管道安装阀门口径、形式等全相同,而管道损失系数不同,阀门的流量差别也会很大。

如果阀门处于节流幅度较大状态,阀板的背面容易发生气蚀,有损坏阀门的可能,一般均在15°外使用。

蝶阀处于中开度时,阀体与蝶板前端形成的开口形状以阀轴为中心,两侧形成完成不同的状态,一侧的蝶板前端顺流水方向而动,另一侧逆流水方

向而动,因此,一侧阀体与阀板形成似喷嘴形开口,另一侧类似节流孔形开口,喷嘴侧比节流侧流速快的多,而节流侧阀门下面会产生负压,往往会出现橡胶密封件脱落。

蝶阀操作力矩,因开度及阀门启闭方向不同其值各异,卧式蝶阀,特别是大口径阀,由于水深,阀轴上、下水头差所产生的力矩也不容忽视。另外,阀门进口侧装置弯头时,形成偏流,力矩会有增加。阀门处于中间开度时,由于水流动力矩起作用,操作机构需要自锁。

蝶阀的分类

1.按结构形式分类

(1) 中心密封蝶阀

(2) 单偏心密封蝶阀

(3) 双偏心密封蝶阀

(4) 三偏心密封蝶阀

2.按密封面材质分类

(1) 软密封蝶阀。

1) 密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。

2) 密封副由金属硬质材料对非金属软质材料构成。

(2) 金属硬密封蝶阀。密封副由金属硬质材料对金属硬质材料构成。

3.按密封形式分类

(1) 强制密封蝶阀

1) 弹性密封蝶阀。密封比压由阀门关闭时阀板挤压阀座,阀座或阀板的弹性产生。

2) 外加转矩密封蝶阀。密封比压由外加于阀门轴上的转矩产生。

(2) 充压密封蝶阀。密封比压由阀座或阀板上的弹件密封元件充压产生.

(3) 自动密封蝶阀。密封比压由介质压力自动产生。

4.按工作压力分类

(1) 真空蝶阀。工作压力低于标堆大气历的蝶阀。

(2) 低压蝶阀。公称压力PN<1.6MPa的蝶阀。

(3) 中压蝶阀。公称压力PN为2.5~6.4MPa的蝶阀。

(4) 高压蝶阀。公称压力PN为10.0~80.0MPa的蝶阀。

(5) 超高压蝶阀。公称压力PN>100MPa的蝶阀。

5.按工作温度分类

(1) 高温蝶阀。t>450℃的蝶阀

(2) 中温蝶阀。120℃<t<450℃的蝶阀。

(3) 常温蝶阀。-40℃<t<120℃的蝶阀。

(4) 低温蝶阀。-100℃<t<-40℃的蝶阀。

(5) 超低温蝶阀。t<-100℃的蝶阀。

6.按连接方式分类

(1) 对夹式蝶阀。

对夹式蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内,圆盘形蝶板绕着轴线旋转,旋转角度为0°~90°之间,旋转到90°时,阀门则牌全开状态。

对夹式蝶阀结构简单、体积小、重量轻,只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭,操作简单,同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时,蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力,因此通过该阀门所产生的压力降很小,故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门,密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。

(2) 法兰式蝶阀。

法兰式蝶阀为垂直板式结构,阀杆为整体式金属硬密封阀门的密封圈为柔性石墨板与不锈钢板复合式结构,安装在阀体上,蝶板密封面堆焊不锈钢。软密封阀门的密封圈为丁腈橡胶材质,是安装在蝶板上的。

(3) 支耳式蝶阀。

(4) 焊接式蝶阀。

焊接式蝶阀是一种非密闭型蝶阀,广泛适用于建材、冶金、矿山、电力等生产过程种介质温度≤300℃公称压力为0.1Mpa的管道上,用以连通、启闭

或调节介质量。

蝶阀按结构形式可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和杠杆式。按密封形式可分为软密封型和硬密封型两种。软密封型一般采用橡胶环密封,硬密封型通常采用金属环密封。

按连接型式可分为法兰连接和对夹式连接;按传动方式可分为手动、齿轮传动、气动、液动和电动几种。

工业专用蝶阀的特点能耐高温,适用压力范围也较高,阀门公称通径大,阀体采用碳钢制造,阀板的密封圈采用金属环代替橡胶环。大型高温蝶阀采用钢板焊接制造,主要用于高温介质的烟风道和煤气管道。

结构特点

1、蝶阀具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省,安装尺寸小,开关迅速、90°往复回转,驱动力矩小等特点,用于截断、接通、调节管路中的介质,具有良好的流体控制特性和关闭密封性能。

2、蝶阀可以运送泥浆,在管道口积存液体最少。 低压下,可以实现良好的密封。 调节性能好。

3、蝶板的流线形设计,使流体阻力损失小,可谓是一种节能型产品。

4、阀杆为通杆结构,经过调质处理,有良好的综合力学性能和抗腐蚀性,抗擦伤性。蝶阀启闭时阀杆只作旋转运动而不作升降运行,阀杆的填料不易破坏,密封可靠。与蝶板锥销固定,外伸端为防冲出型设计,以免在阀杆与蝶板连接处意外断裂时阀杆崩出。

5、 连接方式有法兰连接、对夹连接、对焊连接及凸耳对夹连接。 驱动形式有手动、蜗轮传动、电动、 气动、液动、电液联动等执行机构,可实现远距离控制和自动化操作。

优点

1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小,可以经常操作。

2、结构简单,体积小,重量轻。

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。

缺点

1、使用压力和工作温度范围小。

2、密封性较差。

安装与维护

1、在安装时,阀瓣要停在关闭的位置上。

2、开启位置应按蝶板的旋转角度来确定。

3、带有旁通阀的蝶阀,开启前应先打开旁通阀。

4、应按制造厂的安装说明书进行安装,重量大的蝶阀,应设置牢固的基础。

适用场合

蝶阀适用于流量调节。由于蝶阀在管路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,还应考虑关闭时蝶板承受管道介质压力的坚固性。此外,还必须考虑在高温下弹性阀座材料所承受工作温度的限制。 蝶阀的结构长度和总体高度较小,开启和关闭速度快,且具有良好的流体控制特性,蝶阀的结构原理最适合制作大口径阀门。当要求蝶阀作控制流量使用时,最重要的是正确选择蝶阀的尺寸和类型,使之能恰当地、有效地工作。

通常,在节流、调节控制与泥浆介质中,要求结构长度短,启闭速度快(1/4转)。低压截止(压差小),推荐选用蝶阀。

在双位调节、缩口地通道、低噪声、有气穴和气化现象,向大气少量渗漏,具有磨蚀性介质时,可以选用蝶阀。

在特殊工况条件下节流调节,或要求密封严格,或磨损严重、低温(深冷)等工况条件下使用蝶阀时,需使用特殊设计金属密封带调节装置地三偏心或双偏心地专用蝶阀。

中线蝶阀适用于要求达到完全密封、气体试验泄漏为零、寿命要求较高、工作温度在-10度~150度的淡水、污水、海水、盐水、蒸汽、天然气、食品、药品、油品和各种酸碱及其他管路上。

软密封偏心蝶阀适用于通风除尘管路的双向启闭及调节;金属对金属线密封双偏心蝶阀适用于城市供热、供气、;金属对金属面密封三偏心蝶阀除作为大型变压吸附(PSA)气体分离装置程序控制阀使用外,还可广泛用于石油、石化、化工、冶金、电力等领域,时闸阀、截止阀的良好替代产品。

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4. 截止阀

截止阀属于强制密封式阀门,所以在阀门关闭时,必须向阀瓣施加压力,以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀门时,操作力所需要克服的阻力,是阀杆和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力,关阀门的力比开阀门的力大,所以阀杆的直径要大,否则会发生阀杆顶弯的故障。近年来,从自密封的阀门出现后,截止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔,这时在介质压力作用下,关阀门的力小,而开阀门的力大,阀杆的直径可以相应地减少。同时,在介质作用下,这种形式的阀门也较严密。我国阀门“三化给”曾规定,截止阀的流向,一律采用自上而下。本阀要水平安装。截止阀开启时,阀瓣的开启高度,为公称直径的25%~30%时,流量已达到最大,表示阀门已达全开位置。所以截止阀的全开位置,应由阀瓣的行程来决定。

截止阀是指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式,阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。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,非常适合于对流量的调节。因此,这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流使用。

其选用原则是:

1、高温、高压介质的管路或装置上宜选用截止阀。如火电厂、核电站,石油化工系统的高温、高压管路上。2、管路上对流阻要求不严的管路上。即对压力损失考虑不大的地方。3、小型阀门可选用针阀、仪表阀、取样阀、压力计阀等。4、有流量调节或压力调节,但对调节精度要求不高,而且管路直径又比较小,如公称通经≤50mm的管路上,宜选用。5、合成工业生产中的小化肥和大化肥宜选用公称压力PN160公称压力16MPa或PN320公称压力32MPa的高压角式截止阀或高压角式节流阀。6、氧化铝拜耳法生产中的脱硅车间、易结焦的管路上,易选用阀体分开式、阀座可去处的、硬质合金密封副的直流式截止阀或直流式节流阀。7、城市建设中的供水、供热工程上,公称通径较小的管路,可选用截止、平衡阀或柱塞阀,如公称通经小于150mm的管路上。最明显的优点是:在开启和关闭过程中,由于阀瓣于阀体密封面间的摩擦力比闸阀小,因而耐磨。开启高度一般仅为阀座通道直径的1/4,因此比闸阀小的多。通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面,因而制造工艺性比较好,便于维修。公称压力或压力级:PN1.0-16.0MPa、ANSI CLASS 150-900、JIS10-20K公称通径或口径:DN10~500、NPS 1/2~36"连接方式:法兰、对焊、螺纹等适用温度:-196℃~700℃驱动方式:气动、电动、液动、气液联动、阀体材料:WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M(316L)、Ti。选用不同的材质,可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。(据环保产业人才网

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