阀门相关课件.ppt

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1、,阀门相关知识,可编辑,2,阀门是用以控制流体流量、压力和流向的装置。被控制的流体可以是液体、气体、气液混合体或固液混合体。 阀门通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封件和紧固件等组成。阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件升降、滑移、旋摆或回转运动以改变流道面积的大小来实现的。,阀门,可编辑,3,公元前两千年前，中国人就在输水管道上使用了竹管和木塞阀，以后又在灌溉渠道上使用水闸，在冶炼用的风箱上使用板式止回阀，在井盐开采方面使用竹管和板式止回阀提取盐水 随着冶炼技术和水力机械的发展，在欧洲出现了铜制和铅制旋塞阀。随着锅炉的使用，1681年又出 现了杠杆重锤式安全阀。1769年瓦

2、特蒸汽机出现以前，旋塞阀和止回阀一直是最主要的阀门。 蒸汽机的发明使阀门进入了机械工业领域。在瓦特的蒸汽机上除了使用旋塞阀、安全阀和止回阀外， 还使用了蝶阀，用以调节流量。随着蒸汽流量和压力的增大，使用旋塞阀控制蒸汽机的进汽和排汽已不 能满足需要，于是出现了滑阀。1840年前后，相继出现带螺纹阀杆的截止阀，和带梯形螺纹阀杆的楔式闸阀，这是阀门发展中的一 次重大突破。这两类阀的出现，不仅满足了当时各种工业对压力、温度不断提高的要求，而且初步满足 了对流量调节的要求。此后随着电力工业、石油工业、化学工业和造船工业的发展，各种高中压阀门得到迅速发展。第二次世界大战后，由于聚合材料、润滑材料、不锈钢和

3、钴基硬质合金的发展，古老的旋塞阀和蝶阀获得了新的应用，球阀和隔膜阀得到迅速发展。截止阀、闸阀和其他阀门品种增加，质量提高。阀门制造业逐渐成为机械工业的一个重要部门。,阀门的用途很广泛，它与人们的日常生活有密切的关系，例如自来水管用的水龙头、液化石油气灶用的减压阀都是阀门。阀门也是各种机械设备如内燃机、蒸汽机、压缩机、泵、气压传动装置、液压传动装置车辆、船舶和飞行器中不可缺少的部件。,阀门概论,阀门发展史,可编辑,4,阀门按使用功能可分为截断阀、调节阀、止回阀、分流阀、安全阀、多用阀六类。截断阀主要用于截断流体通路，包括截止阀、闸阀、旋塞阀、球阀、蝶阀隔膜阀、夹管阀等；调节阀主要用于调节流体的压

4、力、流量等，包括调节阀、节流阀、减压阀和浮球调节阀等；止回阀用于阻止流体的逆向流动；分流阀用于分配流体的通路去向，或将两相流体分离，包括滑阀、多通阀、疏水阀和排空气阀等；安全阀主要用于安全保护，防止锅炉、压力容器或管道因超压而破坏；多用阀是具有一种以上功能的阀门，如截止止回阀既能起断流作用又能起止回作用。 工业管道阀门按公称压力又可分为真空阀、低压阀、中压阀、高压阀、超高压阀；阀门按工作温度又可分为常温阀、中温 阀、高温阀、低温阀；阀门还可按驱动装置的类型、与管道的联接方式和阀体的使用材料等进行分类。阀门可按各种分类方法单独地或组合地命名，也可按启闭件的结构特征或具体用途命名。,阀门的种类与用

5、途,可编辑,5,阀门的基本参数是工作压力、工作温度和口径。对于大量使用于工业管道的各种阀门，常用公称压力和公称通径作为基本参数。公称压力是指某种材料的阀门，在规定的温度下，允许承受的最大工作压力。公称通径是指阀体与管子联接端部的名义内径。 阀门根据其种类和用途有不同的要求，主要有密封、强度、调节、流通、启闭等性能。在设计和选用阀门时，除了要考虑基本参数和性能外，还要考虑流体的性能，包括流体的相态(气体、液体或含固体颗粒)、腐蚀性、粘度、毒性、易燃易爆性，贵重稀有程度和放射性等。 密封性能和强度性能是一切阀门最基本、最重要的性能。阀门的密封分内密封和外密封两部分。内密封是阀瓣与阀座之间的密封；外

6、密封是阀杆运动部位与阀盖之间、阀体与阀盖之间和阀体与管道联接部位之间的密封。阀门在使用时不仅要求密封性能好，而且必须保证安全。 如果因密封不好而发生泄漏或因强度不够而使零件破坏，将会造成不同程度的经济损失，如输送有 毒、易燃易爆或有强腐蚀性流体，还可能导致严重的安全事故。为了保证阀门的密封和强度，除了必须 遵守有关标准规定合理地进行结构设计、确保工艺质量外，还必须正确地选用材料。,阀门的种类与用途,可编辑,6,阀门的基本参数,可编辑,7,阀门的分类,可编辑,8,球阀,阀门的种类,蝶阀产品Butterfly Valve,可编辑,9,1）截门形 关闭件沿着阀座中心线移动。2）闸门形 关闭件沿着垂直

7、于阀座的中心线移动。3）旋启形 关闭件围绕阀座外的一个轴旋转。4）球形或旋塞形 关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转。5）蝶形 关闭件是圆盘，围绕阀座内的轴旋转。6）滑阀形 7）屋脊形8）管夹形,按结构特性可分为：,阀门的类,阀门的分类,可编辑,10,按用途和作用分类:,阀门的分类,可编辑,11,按阀体材料分类,阀门的分类,可编辑,12,球阀用带圆形通孔的球体作启闭件,球体随阀杆转动,以实现启闭动作的阀门。球阀是由旋塞阀演变而来，又称球形旋塞阀。球阀的启闭件作为一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90度实现开启和关闭的目的。,黄铜球阀,法兰式整体斜面球阀,铸钢球阀,二片式、三片式球阀,单头法兰

8、整体斜面球阀,球阀,可编辑,13,球阀,可编辑,14,球阀按结构形式可分：,球阀,可编辑,15,球阀,可编辑,16,锻钢闸阀,楔形闸阀,气动刀形闸阀,法兰连接钢制闸阀,信号闸阀,闸阀是指关闭件（闸板）沿通路中心线的垂直方向移动的阀门。闸阀在管路中只能作全开和全关切断用, 不能作调节和节流。,闸阀,2022/11/30,17,可编辑,18,闸阀是使用范围很广的一种阀门，一般口径DN50mm的切断装置都选用它，有时口径很小的切断装置也选用闸阀，闸板有两个密封面 , 最常用的模式闸板阀的两个密封面形成楔形、楔形角随阀门参数而异 , 通常为 50, 介质温度不高时为 252 。楔式闸阀的闸板可以做成一

9、个整体，叫做刚性闸板；也可以做成能产生微量变形的闸板 , 以改善其工艺性 , 弥补密封面角度在加工过程中产生的偏差 , 这种闸板叫做弹性闸板。 闸阀关闭时, 密封面可以只依靠介质压力来密封 , 即依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封，这就是自密封。大部分闸阀是采用强制密封的 , 即阀门关闭时，要依靠外力强行将闸板压向阀座 , 以保证密封面的密封性。 闸阀的闸板随阀杆一起作直线运动的，叫升降杆闸阀 ( 亦叫明杆闸阀)。通常在升降杆上 有梯形螺纹，通过阀门顶端的螺母以及阀体上的导槽，将旋转运动变为直线运动 , 也就是将操作转矩变为操作推力。 开启阀门时，当闸板提升高度等于阀

10、门通径的1:1倍时，流体的通道完全畅通，但在运行时，此位置是无法监视的。实际使用时，是以阀杆的顶点作为标志，即开不动的位置，作为它的全开位置。为考虑温度变化出现锁死现象, 通常在开到顶点位置上 , 再倒回 1/21圈 , 作为全开阀门的位置。因此 , 阀门的全开位置，按闸板的位置（即行程来确定。,闸阀,可编辑,19,蝶阀是用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。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090之间，旋转到90时，阀门则牌全开状态。,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

11、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。 阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。阀门是承受内压的机械产品，因而必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或产生变形。,蝶阀,可编辑,20,对夹式软密封蝶阀,金属硬密封、橡胶密封蝶阀,全自动液控半球蝶阀,对中线蝶阀,法兰蝶阀,蝶阀,可编辑,21,蝶阀,可编辑,22,截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短，并具有非常可靠的切断动作，使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。,截止阀的阀瓣一旦处于开启状况，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的接触，并具有非常可靠的切

12、断动作，合得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。 截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。,内螺纹载止阀,不锈钢载止阀,美标载止阀,截止阀,可编辑,23,止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，又 称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。止回阀属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反

13、转，以及容器介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。止回阀主要可分为旋启式止回阀（依重心旋转）与升降式止回阀（沿轴线移动）。,止回阀,可编辑,24,旋启式止回阀有一介铰链机构，还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的阀座表面上。为了确保阀瓣每次都能到达阀座面的合适位置，阀瓣设计在铰链机构，以便阀瓣具有足够有旋启空间，并使阀瓣真正的、全面的与阀座接触。阀瓣可以全部用金属制成，也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者采用合成覆盖面，这取决于使用性能的要求。旋启式止回阀在完全打开的状况下，流体压力几乎不受阻碍，因此通过阀门的压力降相对较小。 升降式止回阀的阀瓣座落

14、位于阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣可以自由地升降之外，其余部分如同截止阀一样，流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起，介质回流导致阀瓣回落到阀座上，并切断流动。根据使用条件，阀瓣可以是全金属结构，也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。像截止阀一样，流体通过升降式止回阀的通道也是狭窄的，因此通过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些，而且旋启式止回阀的流量受到的限制很少。,旋启止回阀,橡胶瓣式止回阀,止回阀,可编辑,25,调节阀又名控制阀，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动调节阀、

15、电动调节阀、液动调节阀三种，即以压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀，另外，按其功能和特性分，还有水力控制阀、电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。,电子调节阀有压力调节、流量调节2种方式。 压力调节阀工作原理： 设定流路系统压力限定值，当传感器感应到压力信号到设定限度后，发送电信号给阀门的电磁控制组件，电磁控制组件受到电信号后，接通电路，电磁强磁场开始吸引阀芯移动，打开阀门，排放流体，降低压力。反之达到设定下限时，电磁阀受到电信号，断电，松开阀芯，机械式的阀芯靠弹簧力复位，关闭阀门，断开排放流体，阀门内部流路将流体输送到流

16、路中，加压后压力回升。 电子式则靠另一侧的电磁芯将阀芯吸引，移动阀芯打开流路。 流量调节式有机械杠杆式、真空盒控制是、流量传感器式，原理大同小异。动作几乎是一致的。,调节阀,可编辑,26,安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时，安全阀汀开，将系统中的一部分气体排入大气，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。安全阀又称溢流阀。 图a为活塞式安全阀，阀芯是一平板。气源压力作用在活塞A上，当压力超过由弹簧力确定的安全值时，活塞A被顶开，一部分压缩空气即从阀口排入大气；当气源压力低于安全值时，弹簧驱动活塞下移，关闭阀口。 图b和c分别为球阀式和膜片式安全阀，工作原理

17、与活塞式完全相同。这三种安全阀都是弹簧提供控制力，调节弹簧预紧力，即可改变安全值大小，故称之为直动式安全阀。 图d为先导式安全阀，以小型直动阀提供控制压力作用于膜片上，膜片上硬芯就是阀芯，压在阀座上。当气源压力A大于安全压力时，阀芯开启，压缩空气从左侧输出孔排入大气。膜片式安全阀和先导式安全阀压力特性较好、动作灵敏；但最大开启力比较小，即流量特性较差。实际应用时，应根据实际需要选择安全阀的类型，并根据最大排气量选择其通径。,安全阀,可编辑,27,安全阀,全量型安全阀,可编辑,28,如图所示，单向阀是气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀。其工作原理与液压单向阀一样。压缩空气从尸口进入，

18、克服弹簧力和摩擦力使单向阀阀口开启，压缩空气从P流至A；当P口无压缩空气时，在弹簧力和A口(腔)余气力作用下；阀口处于关闭状态，使从A至P气流不通。单向阀应用于不允许气流反向流动的场合，如空压机向气罐充气时，在空压机与气罐之间设置一单向阀，当空压机停止工作时，可防止气罐中的压缩空气回流到空压机。单向阀还常与节流阀、顺序阀等组合成单向节流阀、单向顺序阀使用。这种类型的阀门的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。,单向阀,可编辑,29,电磁阀是用电

19、磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。电磁阀是用电磁的效应进行控制，主要的控制方式由继电器控制。这样，电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。 图中杆状的物体就是通过电控制的阀杆，利用电磁力可以将阀杆打开或者关闭。,电磁阀,电磁阀,可编辑,30,下面以气动系统为例子说明电磁阀在工业控制中的应用。所谓气动系统，就是以气体为介质的控制系统。气动系统中，这种能源的介质通常就是空气。在真正使用的时候，通常把大气中的空气的体

20、积加以压缩，从而提高它的压力。压缩空气主要通过作用于活塞或叶片来作功。 气动系统中，电磁阀的作用就是在控制系统中按照控制的要求来调整压缩空气的各种状态，气动系统还需要其他元件的配合，其中包括动力元件、执行元件、开关、显示设备及其它辅助设备。动力元件包括各种压缩机，执行元件包括各种气缸。这些都是气动系统中不可缺少的部分。而阀体是控制算法得以实现的重要设备。 比如单向阀让压缩空气从压缩机进入气罐，当压缩机关闭时，阻止压缩空气反方向流动；安全阀当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气排出；方向控制阀通过对气缸两个接口交替地加压和排气，来控制运动的方向；速度调节阀能简便实现执行元件的无级调速。,电磁

21、阀,可编辑,31,所谓气动系统，就是以气体为介质的控制系统。气动系统中，这种能源的介质通常就是空气。在真正使用的时候，通常把大气中的空气的体积加以压缩，从而提高它的压力。压缩空气主要 通过作用于活塞或叶片来作功。,气路系统： 油路系统： 冷冻系统： A进气过滤器 J 油箱 P冷冻压缩机 B空气进气阀 K恒温旁通阀 Q冷凝器 C压缩机主机 L油冷却器 R热交换器 D单向阀 M 油过滤器 S旁通系统E空气油分离器 N回油阀 T空气出口过滤器 F最小压力阀 O断油阀 G后冷却器 H带自动疏水器的水分离器,气动系统示意图,电磁阀,可编辑,32,气动系统中，电磁阀的作用就是在控制系统中按照控制的要求来调整压缩空气的各种状态，气动系统还需要其他元件的配合，其中包括动力元件、执行元件、开关、显示设备及其它辅助设备。动力元件包括各种压缩机，执行元件包括各种气缸。这些都是气动系统中不可缺少的部分。而阀体是控制算法得以实现的重要设备。 比如单向阀让压缩空气从压缩机进入气罐，当压缩机关闭时，阻止压缩空气反方向流动；安全阀当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气排出；方向控制阀通过对气缸两个接口交替地加压和排气，来控制运动的方向；速度调节阀能简便实现执行元件的无级调速。,电磁阀,2022/11/30,33,