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各種閥門工作原理及閥優(yōu)缺點

各種閥門的優(yōu)缺點:
  1、
閘閥:閘閥是指關閉件(閘板)沿通道軸線的垂直方向移動的閥門,在管路上主要作為切斷介質用,即全開或全關使用。一般,閘閥不可作為調節(jié)流量使用。它可以適用低溫壓也可以適用于高溫高壓,并可根據(jù)閥門的不同材質。但閘閥一般不用于輸送泥漿等介質的管路中。
  優(yōu)點:
  ①流體阻力小;
  ②啟、閉所需力矩較小;
  ③可以使用在介質向兩方向流動的環(huán)網(wǎng)管路上,也就是說介質的流向不受限制;
  ④全開時,密封面受工作介質的沖蝕比截止閥小;
  ⑤形體結構比較簡單,制造工藝性較好;
  ⑥結構長度比較短。
  缺點:
  ①外形尺寸和開啟高度較大,所需安裝的空間亦較大;
  ②在啟閉過程中,密封面人相對摩擦,摩損較大,甚至要在高溫時容易引起擦傷現(xiàn)象;
  ③一般閘閥都有兩個密封面,給給加工、研磨和維修增加了一些困難;
  ④啟閉時間長。
  2、
蝶閥:蝶閥是用圓盤式啟閉件往復回轉90°左右來開啟、關閉和調節(jié)流體通道的一種閥門。
  優(yōu)點:
  ①結構簡單,體積小,重量輕,耗材省,別用于大口徑閥門中;
  ②啟閉迅速,流阻小;
  ③可用于帶懸浮固體顆粒的介質,依據(jù)密封面的強度也可用于粉狀和顆粒狀介質。可適用于通風除塵管路的雙向啟閉及調節(jié),廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工系統(tǒng)的煤氣管道及水道等。
  缺點:
  ①流量調節(jié)范圍不大,當開啟達30%時,流量就將進95%以上;
  ②由于蝶閥的結構和密封材料的限制,不宜用于高溫、高壓的管路系統(tǒng)中。一般工作溫度在300℃以下,PN40以下;
  ③密封性能相對于球閥、截止閥較差,故用于密封要求不是很高的地方。
  3、
球閥:是由旋塞閥演變而來,它的啟閉件是一個球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉90°實現(xiàn)開啟和關閉的目的。球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質流動方向,設計成V形開口的球閥還具有良好的流量調節(jié)功能。
  優(yōu)點:
  ①具有低的流阻(實際為0);
  ②因在工作時不會卡住(在無潤滑劑時),故能可靠地應用于腐蝕性介質和低沸點液體中;
  ③在較大的壓力和溫度范圍內,能實現(xiàn)完全密封;
  ④可實現(xiàn)快速啟閉,某些結構的啟閉時間僅為0.05~0.1s,以保證能用于試驗臺的自動化系統(tǒng)中。快速啟閉閥門時,操作無沖擊;
  ⑤球形關閉件能在邊界位置上自動定位;
  ⑥工作介質在雙面上密封可靠;
  ⑦在全開和全閉時,球體和閥座的密封面與介質隔離,因此高速通過閥門的介質不會引起密封面的侵蝕;
  ⑧結構緊湊、重量輕,可以認為它是用于低溫介質系統(tǒng)的合理的閥門結構;
  ⑨閥體對稱,尤其是焊接閥體結構,能很好地承受來自管道的應力;
  ⑩關閉件能承受關閉時的高壓差。⑾全焊接閥體的球閥,可以直埋于地下,使閥門內件不受浸蝕,高使用壽命可達30年,是石油、天然氣管線理想的閥門。
  缺點:
  ①因為球閥主要的閥座密封圈材料是聚四氟乙烯,它對幾乎所有的化學物質都有是惰性的,且具有摩擦系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性能優(yōu)良的綜合性特點。但聚四氟乙烯的物理特性,包括較高的膨脹系數(shù),對冷流的敏感性和不良的熱傳導性,要求閥座密封的設計圍繞這些特性進行。所以,當密封材料變硬時,密封的可靠性就受到破壞。而且,聚四氟乙烯的耐溫等級較低,只能在小于180℃情況下使用。超過此溫度,密封材料就會老化。而考慮長期使用的情況下,一般只會在120℃不使用。
  ②它的調節(jié)性能相對于截止閥要差一些,尤其是氣動閥(或電動閥)。
  4、
截止閥:是指關閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動的閥門。根據(jù)閥瓣的這種移動形式,閥座通口的變化是與閥瓣行程成正比例關系。由于該類閥門的閥桿開啟或關閉行程相對較短,而且具有非常可靠的切斷功能,又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關系,非常適合于對流量的調節(jié)。因此,這種類型的閥門非常遷合作為切斷或調節(jié)以及節(jié)流用。
  優(yōu)點:
  ①在開啟和關閉過程中,由于閥瓣與閥體密封面間的磨擦力比閘閥小,因而耐磨。
  ②開啟高度一般僅為閥座通道的1/4,因此比閘閥小得多;
  ③通常在閥體和閥瓣上只有一個密封面,因而制造工藝性比較好,便于維修;
  ④由于其填料一般為石棉與石墨的混合物,故耐溫等級較高。一般蒸汽閥門都用截止閥。
  缺點:
  ①由于介質通過閥門的流動方向發(fā)生了變化,因此截止閥的小流阻也較高于大多數(shù)其他類型的閥門;
  ②由于行程較長,開啟速度較球閥慢。
  5、
旋塞閥:是指關閉件成柱塞形的旋轉閥,通過90°的旋轉使閥塞上的通道口與閥體上的通道口相通或分開,實現(xiàn)開啟或關閉的一種閥門。閥塞的形狀可成圓柱形或圓錐形。其原理與球閥基本相似,球閥是在旋塞閥的基礎上發(fā)展起來的,其主要用于油田開采,同時也用于石油化工。
  6、安全閥:是指在受壓容器、設備或管路上,作為超壓保護裝置。當設備、容器或管路內的壓力升高超過允許值時,閥門自動開啟,繼而全量排放,以防止設備、容器或管路和壓力繼續(xù)升高;當壓力降低到規(guī)定值時,閥門應自動及時關閉,從而保護設備、容器或管路的安全運行。
  7、蒸汽
疏水閥:在輸送蒸汽、壓縮空氣等介質中,會有一些冷凝水形成,為了保證裝置的工作效率和安全運轉,就應及時排放這些無用且有害的介質,以保證裝置的消耗和使用。它有以下作用:①能迅速排除產(chǎn)生的凝結水;②防止蒸汽泄露;③排除空氣及其他不凝性氣體。
  8、
減壓閥:是通過調節(jié),將進口壓力減至某一需要的出口壓力,并依靠介質本身的能量,使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。
  9、
止回閥:又稱逆流閥、逆止閥、背壓閥和單向閥。這些閥門是靠管路中介質本身的流動產(chǎn)生的力自動開啟和關閉的,屬于一種自動閥門。止回閥用于管路系統(tǒng),其主要作用是防止介質倒流、防止泵及驅動電動機反轉,以及容器介質的泄放。止回閥還可用于給其中的壓力可能升至超過系統(tǒng)壓的輔助系統(tǒng)提供補給的管路上,主要可分為旋啟式(依重心旋轉)與升降式(沿軸線移動)。

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