第五篇电厂管道和阀门 、.doc
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1、 阀门和管道 阀门 阀门是管道中一种控制部件的通称,它用来控制流体流量、减低流体压力或改变流体的运动方向. 阀门的术语 1.公称直径 公称直径是一种名义计算直径,用Dg表示,单位为毫米。一般情况下阀门的通道直径与公称直径是接近相等的。 2工作压力 工作压力是指阀门在工作状态下的压力,用P表示。 3公称压力 公称压力是阀门的一种名义压力,指阀门在规定温度下的最大允许工作压力,用Pg表示。 规定温度为:对于铸铁和铜阀门是120,对于碳钢阀门是200,对于钼钢和铬钼钢阀门是350。 4试验压力 阀门进行强度或严密性水压试验时的压力称为试验压力,用P试表示。阀门按用途可分为哪几类? 阀门按用途可分为以
2、下几类: (1)关断阀门:用来截断或接通流体。 如闸阀、球阀、截止阀、旋塞阀(考克)等。 (2)调节阀门:用来调节流体的流量或压力,改变介质的参数。 如调节阀(压力或水位)、疏水阀(疏水器)、节流阀等。 (3)安全阀:保护设备安全,防止承压容器超压或阻止介质逆向流动。 如安全阀、逆止阀、快速关断阀等。阀门按流体压力分类 (1)真空阀:工作压力低于大气压力 (2)低压阀:公称压力16Kg/cm2 (3)中压阀:公称压力在2564之间16Kg/cm2 (4)高压阀:公称压力10016Kg/cm2 阀门材料是根据介质的工作参数(压力、温度)来决定的。介质工作压力高于1.96MPa及工作温度在300以
3、上时,阀门的壳体用铸铁制成;高、中压阀门用碳钢制成;高温、高压阀门则用合金钢制成。阀门的选用安装 1安装、运行、维护和检修的方便及经济性。 2应按其用途、考虑管道系统中的公称压力和公称直径,流体种类及工作参数。 3中低压管道上的阀门,一般用法兰连接;高压管道上的阀门,应尽量采用焊接;对开启力很大的大直径的阀门应装有较小尺寸的旁路门;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。闸阀在管路中主要作切断用。闸阀是使用很广的一种阀门,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 闸阀有以下优点: 流体阻力小。 开闭所需外力较小。 介质的流向不受限制。 全开
4、时,密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。 体形比较简单,铸造工艺性较好。 闸阀也有不足之处: 外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。 开闭过程中,密封面间有相对摩擦,容易引起擦伤现象。 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。闸阀的种类 按闸板的构造可分 1)平行式闸阀:密封面与垂直中心线平行,即两个密封面互相平行的闸阀。 在平行式闸阀中,以带推力楔块的结构最常为常见,既在两闸板中间有双面推力楔块,这种闸阀适用于低压中小口径(DN40300mm)闸阀。也有在两闸板间带有弹簧的,弹簧能产生予紧力,有利于闸板的密封。 2)楔式闸阀:密封面与垂直中心线成某种角度,即两个密封面成楔
5、形的闸阀。 密封面的倾斜角度一般有252,330,5, 8, 10等,角度的大小主要取决于介质温度的高低。一般工作温度愈高,所取角度应愈大,以减小温度变化时发生楔住的可能性。 在楔式闸阀中,又有单闸板,双闸板和弹性闸板之分。单闸板楔式闸阀,结构简单,使用可*,但对密封面角度的精度要求较高,加工和维修较困难,温度变化时楔住的可能性很大。双闸板楔式闸阀在水和蒸气介质管路中使用较多。它的优点是:对密封面角度的精度要求较低,温度变化不易引起楔住的现象,密封面磨损时,可以加垫片补偿。但这种结构零件较多,在粘性介质中易粘结,影响密封。更主要是上、下挡板长期使用易产生锈蚀,闸板容易脱落。弹性闸板楔式闸阀,它
6、具有单闸板楔式闸阀结构简单,使用可*的优点,又能产生微量的弹性变形弥补密封面角度加工过程中产生的偏差,改善工艺性,现已被大量采用。 按阀杆的构造闸阀又可分为 1) 明杆闸阀:阀杆螺母在阀盖或支架上,开闭闸板时,用旋转阀杆螺母来实现阀杆的升降。这种结构对阀杆的润滑有利,开闭程度明显,因此被广泛采用。 2) 暗杆闸阀:阀杆螺母在阀体内,与介质直接接触。开闭闸板时,用旋转阀杆来实现。这种结构的优点是:闸阀的高度总保持不变,因此安装空间小,适用于大口径或对安装空间受限制的闸阀。此种结构要装有开闭指示器,以指示开闭程度。这种结构的缺点是:阀杆螺纹不仅无法润滑,而且直接接受介质侵蚀,容易损坏。截止阀截止阀
7、是关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。截止阀在管路中主要作切断用 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DN200mm 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。 截止阀的种类很多,根据阀杆上螺纹的位置可分: 一、上螺纹阀杆截止阀 截止阀阀杆的螺纹在阀体的外面。其优点是阀杆不受介质侵蚀,便于润滑,此种结 构采用比较普遍。如图 28 所示。 二、下螺纹阀杆截止阀 截止阀阀杆的螺纹在阀体内。这种结构阀杆螺纹
8、与介质直接接触,易受侵蚀,并无 法润滑。此种结构用于小口径和温度不高的地方。如图 29 所示。节流阀最常见的节流阀是采用截止阀改变阀瓣形状后作节流用。但用改变截止阀或闸阀开启高度来作节流用是极不合适的,因为介质在节流状态下流速很高,必然会使密封面冲蚀磨损,失去切断密封作用。同样用节流阀作切断装置也是不合适止回阀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 止回阀根据其结构可分 一、升降式止回阀:阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀 升降式止回阀只能安装在水平管道上,在高压小口径止回阀上阀瓣可采用圆球。 升降式止回阀的阀体形状与截止阀一样(可与截止阀通用),因此它的流体阻力系
9、数较大。 二、旋启式止回阀:阀瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀,旋启式止回阀应用较为普遍。 三、碟式止回阀:阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀 碟式止回阀结构简单,只能安装在水平管道上,密封性较差。 四、管道式止回阀,阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门,管道式止回阀是新出现的一种阀门,它的体积小,重量较轻,加工工艺性好,是止回阀发展方向之一。但流体阻力系数比旋启式止回阀略大。旋塞阀旋塞阀是指关闭件(塞子)绕阀体中心线旋转来达到开启和关闭的一种阀门 旋塞阀是历史上最早被人们采用的阀件。由于结构简单,开闭迅速(塞子旋转四分之一圈就能完成开闭动作),操作方便,流体阻力小,至今仍被广泛使用。目前主要用于低压,小
10、口径和介质温度不高的情况下。 旋塞阀的塞子和塞体是一个配合很好的圆锥体,其锥度一般为1:6 和1:7。 旋塞阀在管路中主要用作切断、分配和改变介质流动方向的。球阀球阀和旋塞阀是同属一个类型的阀门,只有它的关闭件是个球体,球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门 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。 球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门,它具有以下优点: 1 流体阻力小,其阻力系数与同长度的管段相等。 2 结构简单、体积小、重量轻。 3 紧密可靠,目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好,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
11、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,从高真空到高压力均可使用.蝶阀蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门,叫蝶阀 1.作为密封型的蝶阀,是在合成橡胶出现以后,才给它带来了迅速的发展,因此它是一种新型的截流阀。在我国直至二十世纪八十年代,蝶阀主要作用于低压阀门,阀座采用合成橡胶,到九十年代,由于国外交流增多,硬密封金属密封蝶阀得以迅速发展。目前已有多家阀门厂能稳定 地生产中压金属密封蝶阀,使蝶阀应运领域更为广泛。 2.
12、蝶阀能输送和控制的介质有水、凝结水、循环水、污水、海水、空气、煤气、液态天然气、干 燥粉末、泥浆、果浆及带悬浮物的混合物。蝶阀的特点 (1)结构简单,外形尺寸小。由于结构紧凑,结构长度短,体积小,重量轻,适用于大口径的阀门。 (2)流体阻力小,全开时,阀座通道有效流通面积较大,因而流体阻力较小。 (3)启闭方便迅速,调节性能好,蝶板旋转90既可完成启闭。通过改变蝶板的旋转角度可以分级控 制流量。 (4)启闭力矩较小,由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等,而产生转矩的方向相反,因而启闭较省力。 (5)低压密封性能好,密封面材料一般采用橡胶、塑料、故密封性能好。受密封圈材料的限制, 蝶阀的使用压力和
13、工作温度范围较小。但硬密封蝶阀的使用压力和工作温度范围,都有了很大的提高。蝶阀的结构蝶阀主要由阀体、蝶板、阀杆、密封圈和传动装置组成 (1)阀体 阀体呈圆筒状,上下部分各有一个圆柱形凸台,用于安装阀杆。蝶阀与管道多采 用法兰连接;如采用对夹连接,其结构长度最小。 (2)阀杆 阀杆是蝶板的转轴,轴端采用填料函密封结构,可防止介质外漏。阀杆上端与传 动装置直接相接,以传递力矩。 (3)蝶板 蝶板是蝶阀的启闭件闸阀和截止阀有什么区别?有何优缺点? 闸阀通常安装在管道直径大于100mm的汽、水、油管道上,用于切断介质的流通,而不宜作为调节流量使用。此阀门必须处于全开或全闭位置。闸阀由闸板与阀座的密封面
14、紧贴,使流动介质方向不变,因而闸阀的流通阻力较小但是其密封面易磨损、泄漏,闸阀安装时不带方向性。截止阀也叫球形阀,它是由阀座和阀芯所构成的密封面,与闸阀相比,具有结构简单,密封性好,制造维修较方便等优点,但截止阀有方向性要求,同时流体通过截止阀时,必须改变流动方向,因此,截至阀流通阻力较大。另一方面,截止阀在开启时流动介质冲刷密封面,磨损较快,一般截止阀安装在管道流通直径100200mm左右的汽水管道上,作为预启阀装置使用。截止阀可作为节流装置使用。 截止阀的密封面有两种形式,即平面和锥面,平密封擦伤小,易研磨,但开关力大,一般用在公称直径较大的截止阀中,锥形密封面研磨需用专用研磨工具,但结构
15、紧凑,开关力小,一般用在小通径的截止阀中.蝶阀的动作特点和优点是什么?:蝶阀的阀瓣是圆盘形的,围绕着一个轴旋转,旋角的大小便是阀门的开度。其优点是轻巧、开关省劲、结构简单、开闭迅速、切断和节流均可用、流体阻力小、操作方便等。 安全阀有什么用途?它的动作原理是怎样的? 安全阀是一种保证设备安全的阀门,用于压力容器及管道上。当流体压力超过规定数值时,安全门自动开启,排掉部分过剩流体,流体压力降到规定数值时又自动关闭。常用的安全阀有重锤式、弹簧式。将重锤式安全阀的动作过程简述如下: 重锤式安全阀:当管道或容器内流体压力在最大允许压力以下时,流体压力作用在阀芯上的力小于重锤通过杠杆施加在阀芯上的作用力
16、,安全阀关闭。一旦流体压力超过规定值,流体作用在阀芯上的向上作用力增加,阀芯被顶开,流体溢出,待流体压力下降后,弹簧又压住阀芯使它关闭。安全阀是防止介质压力超过规定数值起安全作用的阀门。 安全阀在管路中,当介质工作压力超过规定数值时,阀门便自动开启,排放出多余介质;而当工作压力恢复到规定值时,又自动关闭。安全阀常用的术语 1、开启压力:当介质压力上升到规定压力数值时,阀瓣便自动开启,介质迅速喷出,此时阀门进口处压力称为开启压力。 2、排放压力;阀瓣开启后,如设备管路中的介质压力继续上升,阀瓣应全开,排放额定的介质排量,这时阀门进口处的压力称为排放压力。 3、关闭压力:安全阀开启,排出了部分介质
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