阀门知识简介

一、阀门的功能

阀门是流体管路的控制装置，在石油化工生产过程中发挥着重要作用。

接通和截断介质；

防止介质倒流；

调节介质压力、流量；

分离、混合或分配介质；

防止介质压力超过规定数值，保证管道或设备安全运行。

二、阀门的分类

按用途和作用分类：

截断类：主要用于截断或接通介质流。如闸阀、截止阀、球阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀

止回类：用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。

调节类：调节介质的压力和流量如减压阀、调压阀、节流阀

安全类：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全。

分配类：改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等

特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等

按压力分类：

真空阀——工作压力低于标准大气压的阀门。

低压阀——公称压力PN 小于1.6MPa的阀门。

中压阀——公称压力PN 2.5~6.4MPa的阀门。

高压阀——公称压力PN10.0~80.0MPa的阀门。

超高压阀——公称压力PN大于100MPa的阀门。

按介质工作温度分类：

高温阀——t 大于450℃的阀门。

中温阀——120 ℃小于 t 小于450 ℃的阀门。

常温阀——-40 ℃小于 t 小于120 ℃的阀门。

低温阀——-100 ℃小于 t 小于-40 ℃的阀门。

超低温阀——t 小于-100 ℃的阀门。

按阀体材料分类：

非金属阀门：如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门

金属材料阀门：如铸铁阀门、碳钢阀门、铸钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门及铜合金阀门等。

按公称通径分

根据阀门的公称通径可分：

小口径阀门：公称通径DN<40mm的阀门。

中口径阀门：公称通径DN50~300mm的阀门。

大口径阀门：公称通径DN350~1200mm的阀门。

特大口径阀门：公称通径DN≥1400mm的阀门

按与管道连接方式分可分为：

法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。

螺纹连接阀门：阀体带有螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。

焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。

夹箍连接阀门：阀体上带夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。

卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。

通用分类法

这种分类方法既按原理、作用又按结构划分，是目前国内最常用的分类方法。一般分：闸阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀等。

三、阀门的基本参数

公称通径

用作参考的经过圆整的表示口径大小的参数，用“DN*”表示，如： DN100是4寸阀门， DN200为8寸阀门

公称压力

经过圆整过的表示与压力有关的数字标示代号，如:PN6.3MPa或Class400。

适用介质

(1) 气体介质

(2) 液体介质

(3) 含固体介质

(4)腐蚀介质和剧毒介质

试验压力

(1) 强度试验压力

(2) 密封试验压力

阀门密封副

由阀座和关闭件组成，依靠阀座和关闭件的密封面紧密接触或密封面受压塑性变形而达到密封的目的。

球面密封

平面密封

锥面密封

阀门填料函

（１）填料函结构：由填料压盖、填料和填料垫组成。填料函结构分为压紧螺母式、压盖式和波纹管式。

（２）填料圈数

软质填料：PN≤2.5MPa时，4-10圈；

PN＝4.0-10MPa时，8-10圈

成型塑料填料：上填料一圈，中填料3-4圈，下部为一个金属填料垫。

四、常见阀门结构及应用

蝶阀

球阀

截止阀

旋塞阀

（一）闸阀

闸阀是指启闭体(阀板)由阀杆带动阀座密封面作升降运动的阀门，可接通或截断流体的通道。当阀门部分开启时，在闸板背面产生涡流，易引起闸板的侵蚀和震动，也易损坏阀座密封面，修理困难。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。

闸阀的分类

闸阀的结构

（1）阀体与阀盖

阀体与阀盖多采用法兰连接。阀体截面形状主要取决于公称压力。低压阀：扁平状；高中压阀：椭圆形或圆形。

（2）闸板与阀座密封圈

<1> 楔式闸板 闸板密封面与闸板垂直中心线有倾角，称为楔半角。防止温度变化时闸板卡死，一般角度为 2°52〞、5°

介质温度越高，通径越大，楔半角就越大。

(a) 楔式刚性单闸板

特点：结构简单，尺寸小，使用较为

应用：常温、中温、各种压力

缺点：楔角加工精度高，加工维修较为困难；启闭过程中密封面易发生擦伤，温度变化时闸板易卡住。

(b) 楔式弹性单闸板

结构：在闸板中部开环状槽或由二块闸板组焊而成，中间为空。

特点：结构简单，密封面可靠，能自行补偿由于异常负荷引起的阀体变形，防止闸板卡住。

应用：各种压力、温度的中、小口径及启闭频繁场所。

缺点：关闭力矩不宜太大，防止超过弹性范围；介质中含固体杂质少，不适用于易结焦的介质。

(c) 楔式弹性双闸板

结构： 由两块圆板组成，用球面顶心铰接成楔形闸板。楔角可以靠顶心自动调整。

特点：温度变化时不易卡住，也不易产生擦伤现象。

缺点：结构复杂、零件较多、闸板易脱落。

应用：水和蒸气介质，不适用于粘性介质。

<2>　平行式闸板

闸板的两个密封面平行，阀座密封面垂直于管道中心线。

(a) 平行式单闸板

不能依靠其身达到强制密封，采用固定或浮动的软质阀座。适用于中低压大中口径，介质为油类。

(b) 平行式双闸板

自动密封式：依靠介质的压力把闸板推向出口侧阀座密封面，达到单面密封的目的。闸板间加弹簧实现在关闭时的密封。密封面易被擦伤和磨损。较少采用。

撑开式：用顶楔把两块闸板撑开，压紧在阀座密封面上而达到强制密封。

闸阀在管路中主要作切断用，一般口径DN≥50mm的切断装置多选用它，有时口径很小的切断装置也选用闸阀。

闸阀有以下优点：

n①流体阻力小。 n②开闭所需外力较小。 n③介质的流向不受限制。 n④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。 n⑤体形比较简单，铸造工艺性较好。 n

闸阀也有不足之处：

①外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。

②开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。

③闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。

（二）截止阀、节流阀

截止阀和节流阀都是向下闭合式阀门，启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座轴线作升降运动来启闭阀门。

截止阀与节流阀的结构基本相同，只是阀瓣的形状不同：截止阀的阀瓣为盘形，节流阀的阀瓣多为圆锥流线型，特别适用于节流，可以改变通道的截面积，用以调节介质的流量与压力。

截止阀的种类

节流阀的种类

截止阀和节流阀的结构

（１）直通形阀：流动阻力大，压力降大；

（２）角形阀：弯处，流动阻力小。

（３）直流阀：阀杆成45°,流动阻力小，压降也小，便于检修和更换。

（４）针形阀：阀瓣为锥形针形，阀杆通常用细螺纹以取得微量调节。

（１）截止阀阀瓣（平面阀瓣）

为截止阀主要形式的启闭件，接触面密合，没有摩擦，密封性能好，便于维修，不适合用于含有固体颗粒的介质。

２）节流阀阀瓣

有针形、沟形和窗形三种形式。当阀瓣在不同高度时，阀瓣与阀座的环形道路面积相应变化，从而得到确定数值的压力或流量。

截止阀在管路中主要作切断用。

节流阀在管路中主要作节流使用。

截止阀有以下优点：

1． 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。

2． 开启高度小。

3． 通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。

截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN≤200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。

（三）球阀

球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的启闭动作，不同的是阀芯旋转体不是塞子而是球体。当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。

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。它具有以下优点

1． 结构简单、体积小、重量轻，维修方便。

2. 流体阻力小，紧密可靠，密封性能好。

3． 操作方便，开闭迅速，便于远距离的控制。

4． 球体和阀座的密封面与介质隔离，不易引起阀门密封面的侵蚀。

5． 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。