閥門的種類很多,使用範圍(wéi)也很廣。在管路(lù)中有時它是主要設備,起控制作用;有時它是(shì)次要設備,起輔助作(zuò)用。如果使用不(bú)當,便(biàn)會出現"跑、冒(mào)、滴、漏"現象,輕者影(yǐng)響生産,重(zhòng)者引發(fā)事故。所以了解并正确使用閥門是一個很重要的問題。
在供熱系統中,使用的閥門有很(hěn)多種(zhǒng)。比如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、止(zhǐ)回閥(fá)、安全(quán)閥、調節閥、平衡閥、自(zì)力式平衡閥等等。下面逐一介(jiè)紹。
閘閥
也叫閘闆閥、閘門閥,是(shì)廣泛使用的一(yī)種閥門。
工作原理:閘(zhá)闆密封面與閥(fá)座密封面高度光(guāng)潔、平整、一緻,加工(gōng)成一個非常貼合、嚴密的密封副。閘闆通過閥(fá)杆的上提、下壓,對介質形成導通和關斷。它在管路中起關斷作用。
優點:流體阻(zǔ)力小;全(quán)開時密封面不受沖蝕;可以在介質雙向流動(dòng)的情況下使用,沒有方(fāng)向性;結實耐用;不(bú)僅适合做小閥門,而且可以做(zuò)大閥門。
缺點:高度大;啟閉時(shí)間長;笨(bèn)重;修理難度大;如果是大口徑閘閥(fá),手動操作比較(jiào)費力。
閘閥按閥杆的不同(tóng)分(fèn)明杆式和暗杆式(shì);按閘闆構造不同分平行式(shì)和(hé)楔式;還有單閘(zhá)闆、雙閘闆之分。供熱工程(chéng)中,常用的(de)是明杆楔式單閘闆(pǎn)閘閥(Z41H-16C)和暗杆楔式單閘闆閘閥(Z45T-10),前者裝在熱力站内一次側,後者裝在熱(rè)力站内二次側(cè)。它一般起兩個作(zuò)用:作為主設備起開關作用;作為輔設備安在主設備(bèi)前後作檢修用。
閘閥安裝時,不要使(shǐ)手輪處在水平(píng)線以下(倒裝),否則會(huì)使介質長期留存在閥蓋中,容易腐(fǔ)蝕閥杆。在供熱工程(chéng)中,閘閥曾經是閥門中的主力軍。現在随着蝶閥的廣(guǎng)泛采用,閘閥已被(bèi)蝶閥取而代之(zhī)。
截止閥
也是廣泛(fàn)使用的一種閥門(mén)。一般口徑在100mm以(yǐ)下。它的工作原理與閘(zhá)閥(fá)相近(jìn),隻是關閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動。它在(zài)管路(lù)中起關斷作用,亦可粗略調節流量。
優點:制造容(róng)易,維修方便,結實耐用。
缺點:隻允許(xǔ)介質(zhì)單向流動,安裝時有(yǒu)方向性。流阻大,密封性差。
按(àn)結構不同分直通式、直角式(shì)、直流式、平衡式。工程中一般使用法蘭直通式(J41H)和内螺紋直通式(J11H)。截止閥有方(fāng)向性,不可(kě)按反。也不宜倒安。
在我們的生産、生活中(zhōng),過去常用(yòng)直通式、小口徑截止閥,現在已(yǐ)漸漸被球閥所取(qǔ)代(dài)。
球閥
相比(bǐ)閘閥(fá)、截止閥,球閥是一(yī)種新(xīn)型(xíng)的、逐漸被(bèi)廣泛采用的閥門。它的工作原理是(shì):閥芯為一個有(yǒu)通腔的球體,通過閥杆控制閥芯作90°旋轉,使閥門暢通或閉塞。它在管(guǎn)路中起關斷作用。
優點(diǎn):除具有閘閥、截止閥的優(yōu)點外,還有體積小、密封好(hǎo)(零洩漏)、易操作的優點。目前在石化、電力、核能、航空、航天等部門廣泛使用。
缺(quē)點:維修(xiū)困(kùn)難。
球閥有兩種(zhǒng)形式:浮動球式和固定球(qiú)式。在供熱工程中,一些(xiē)關(guān)鍵位(wèi)置,如重要的分支、熱力站的接人口,DN250以下,常采用進口球閥。它與國(guó)産球閥的結構不同:國産球閥的閥體一般是二塊式、三塊(kuài)式,法蘭連接;而進口球閥的閥體(tǐ)是一體式,焊接連接,故障點要少。它的原(yuán)産地是北歐如芬蘭、丹麥等供熱技術比較發達的國家。如芬蘭的NAVAL,VEXVE,丹麥的DAFOSS等。由于(yú)其極佳的密封(fēng)性,操作的可(kě)靠性,長期以來頗(pō)受用(yòng)戶的青睐。球閥無方向性,可以任意角度安裝。焊接球閥水平安裝時,閥門必須(xū)打開(kāi),避免(miǎn)焊接時的電(diàn)火花傷及球體表面;當在垂直管道(dào)上安裝時,如果焊(hàn)接上接口,閥門必(bì)須打開,如果焊接下接口,閥門必須關閉,以免閥門(mén)内部被高熱灼(zhuó)傷。
蝶閥
在供熱系統中,目前是使用最廣泛,種類也(yě)最多的一種閥門(mén)。
工作原(yuán)理:閥瓣(bàn)是一個圓盤,通過閥杆(gǎn)旋轉(zhuǎn),閥瓣在閥座範圍内作90℃轉(zhuǎn)動,實現閥(fá)門的開關。它(tā)在管路(lù)中起關斷作用。
亦可調節流量。
優點:結構簡單,體積(jī)輕巧,操作(zuò)方便,密封性好。
缺點:全開(kāi)時,閥闆(密封圈)受介質沖蝕。
在供熱工程中(zhōng),用到的蝶(dié)閥(fá)有三偏心金屬密封蝶閥,橡膠軟(ruǎn)密封蝶閥。
三偏心金屬密封蝶閥
所(suǒ)謂"三偏心"是(shì)指閥軸、閥闆在閥門(mén)内(nèi)相對位置的偏移(yí)。普通的蝶閥都是一個偏(piān)心,即閥軸(zhóu)中心線與密封面中心線(閥闆中心線)偏離;高性能的再加一個偏心,即閥軸中心線與閥門中心線(管道(dào)中(zhōng)心線)偏離;雙偏心的目的在于使閥闆開至20°之後,密封副之間相互脫離,從而減少摩擦(凸輪效應)。三偏心(xīn)蝶閥在上述雙偏心(xīn)的基礎上再增加一個獨特的偏(piān)心-斜錐,即閥闆的偏(piān)移(密封面與管道(dào)垂直面傾斜一個角度)。這樣(yàng)使得閥門在90°行程範圍内,密封副之間完(wán)全脫離,既加強了凸輪效應,又(yòu)完全消(xiāo)除了摩擦;同時關閉閥(fá)門時,當密封副(fù)逐漸閉合,産生"楔塊效應",以最小的扭矩實現(xiàn)最嚴密的關斷。
所謂"金屬密封"是指閥座(zuò)、密封圈(quān)采用耐磨(mó)、耐腐、耐高溫的優質合(hé)金制成;同(tóng)時為了避免密封圈與(yǔ)閥座硬(yìng)碰硬,密(mì)封副之間設(shè)計成(chéng)柔性接觸,即形成(chéng)"彈性金屬密封",以保證關得嚴密,開無(wú)摩擦。有了"三偏心"的結構,再(zài)輔以"彈性金屬(shǔ)密封",這樣的閥門操作輕便、經久耐用且密封良好。
三偏心(xīn)金屬密封蝶閥一般(bān)用在供熱系統的(de)主幹線以及主分支上。口徑為DN300以上(shàng)。
進口三偏心金屬密封蝶閥無方(fāng)向性,但一般有(yǒu)建議安(ān)裝方向,不宜反裝;國産的有方向性,一般反向比正向差一個洩漏等(děng)級或差(chà)一至二個壓力等(děng)級,不可反裝。如在水(shuǐ)平管道上焊接,應将閥門關(guān)閉,以保護密封圈;如在垂直管道上焊接(jiē),應将(jiāng)閥門關閉,且在焊接上(shàng)口時(shí)要在閥闆上注水,以熄滅焊渣。在水平管道上安裝時,建議方位為閥杆水平或與垂(chuí)直方向有一定傾(qīng)斜(xié),以保證(zhèng)底部軸承處的清潔。
橡膠軟(ruǎn)密封蝶閥
蝶闆一般為電鍍球墨(mò)鑄鐵,密封圈為橡(xiàng)膠材料。
所用(yòng)密封(fēng)材料不同(tóng),性能有所不同。常用的有:
丁青橡膠,适用溫度一12℃一+82℃;乙丙橡膠,适用溫度一45℃一(yī)+135℃;耐熱乙丙橡(xiàng)膠,适用溫度一20℃一+150℃。
供熱工程中常用的有對夾式(D371X),法蘭式(shì)(D341X)。DN125以下可用手柄驅動(D71,D41X)。對(duì)夾(jiá)式蝶閥小巧輕便,啟閉迅速,操作(zuò)方便,又好安裝,又容易維(wéi)修,密封(fēng)和調節性能(néng)俱佳,性價比高,所以應大力采用。軟密封蝶(dié)閥無方向性,可任意安裝。
蝶閥在倉儲(chǔ)時,閥闆應開啟(qǐ)4°一5°。以免密封圈長期受(shòu)壓而變形,影響密封。
止回閥
也叫逆止閥、單流門。一種常(cháng)用的起輔(fǔ)助作用(yòng)的閥門。
工(gōng)作原理:依靠流體自(zì)身的力(lì)量以及閥瓣的自重,自動啟閉的閥門。顧名思義,它的(de)作用是阻止介質倒流。一(yī)般裝在水泵出口(kǒu),防止水錘對水泵(bèng)造成損壞。
供熱工程中常用的有水平升降式(H41H),單瓣旋啟式(H44H),雙(shuāng)瓣蝶式(H77H)。
止回閥有方向性,絕(jué)對(duì)不能裝反。不同形式止回閥,按其(qí)結(jié)構,都有固(gù)定的安裝方式,切不可裝(zhuāng)錯。水平(píng)升降式隻能(néng)安裝在水平管路上(shàng),且保證閥瓣處于(yú)垂直狀态;單瓣旋啟式也隻(zhī)能安裝在水平管路(lù)上,且(qiě)保證(zhèng)閥瓣(bàn)轉軸處于水平狀(zhuàng)态;雙瓣蝶式可以任意(yì)安裝(zhuāng)。
調節閥
也叫(jiào)節流閥。是供(gòng)熱系(xì)統二次網的常用閥門。
工作原理:外形、結構與截(jié)止(zhǐ)閥相似。隻是密(mì)封副不同,調節閥的閥瓣和閥座類(lèi)似暖水瓶的瓶塞和瓶口,通過閥瓣的移動改變過流面積來調節流量。在閥軸上有标(biāo)尺(chǐ)表示相應流量。
作用:調節管(guǎn)路間(jiān)介質流量分配以達到熱(rè)力平衡(héng)。
供熱(rè)工程中曾使用的(de)是直通式(shì)(T41H),但它有一些缺(quē)點:流阻大,不宜垂直(zhí)安裝。于是(shì)随着技術的進步,平衡閥(PH45F)代(dài)替了調(diào)節閥。
平衡閥
改進型調節閥。流道采用直流式(shì),閥座改為聚四氟乙烯;
克服了流阻大的缺點,同時增加了兩個優點:密封更(gèng)合理、兼有(yǒu)截止功能。
供熱工程中在熱(rè)力(lì)站二次網上使用,具(jù)有優(yōu)異的流量調節特性,特别适用于變(biàn)流量系統。
有方向性(xìng),可以水平裝,也可以(yǐ)垂直裝。
自力式平(píng)衡(héng)閥
也叫流量控制閥。它的工作原(yuán)理(lǐ)是:在閥門内有一個由彈簧與橡膠膜組成的機構,它與閥杆連接。如果流量增大,會在其上(shàng)産生一個不平(píng)衡力,使(shǐ)得閥瓣向關閉方向移動(dòng),以減少(shǎo)過流面積,降低流量,使流量回歸設定值。反之(zhī)亦然(rán)。由此始終保持閥後流量不變(biàn),達到控制流量的目的。
安裝在供熱系統的熱人口,分支點。
自(zì)動消除(chú)水力失調,提高系統效(xiào)能,實現經(jīng)濟運行。自力式平衡(héng)閥有方向性,切(qiē)勿裝(zhuāng)反。
安全閥
當介質壓力超過規定數值時,閥門能自動開啟并洩壓,當壓力正常後,又能自(zì)動閉合,以保證系統正常運行,起這種(zhǒng)作用的閥門(mén)叫安全閥。
按結構分有:彈簧式、杠杆式(shì)、脈沖式。
按動作(zuò)量分:閥瓣開啟高度與閥座通徑之比10%以下叫微啟式,20%一30%叫全啟式。
按排洩方式分:介質通過管道排(pái)走叫封閉式,直接排向空中叫敞開式。
現以彈(dàn)簧式為例作一簡(jiǎn)述:彈簧(huáng)力與介質作用于閥瓣的正常壓力相平衡,使密封面閉合;當介質壓力過高時,彈(dàn)簧受到壓縮,閥闆開啟(qǐ),介質從中洩出;當壓力回降到(dào)正常(cháng)值時,彈簧力(lì)又将閥門關閉。
安全閥大量應用于壓力容器。
閥門使(shǐ)用中的共性問題
a)要(yào)保持閥門内的清潔。
b)起吊時,繩子不要系(xì)在手(shǒu)輪或閥杆上。
c)安(ān)裝前要确認(rèn)閥門工作正常。
d)焊接時,焊機地(dì)線必須搭在同側(cè)焊口的鋼管上,防止電流擊傷閥門(mén)。
e)中、小口徑閥門焊接過程中宜對閥(fá)門采取冷卻(què)措施。
f)管路中不經(jīng)常啟(qǐ)閉的閥門要定期轉動。
另外,使用中還有環境對閥門的腐蝕及防護問(wèn)題、介(jiè)質對閥門内部的腐蝕及防(fáng)護問(wèn)題、溫(wēn)度壓力問題以及密封(fēng)與洩(xiè)漏問(wèn)題等等。總之,閥門雖小,學問很大,有待我們去不(bú)斷的學習總結。
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