閥門的種類很多,使用範圍(wéi)也很廣。在管路中有時它是主(zhǔ)要設備,起控制作用(yòng);有時它是次要設備,起輔助作用(yòng)。如果使用不當,便會出現"跑、冒、滴、漏"現(xiàn)象,輕者影響生産,重者引發事故。所以了(le)解并(bìng)正确使用閥門(mén)是一個很重要的(de)問題。
在供熱系統中(zhōng),使用的閥門有很多種。比如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、止回閥、安全閥、調節閥、平衡閥、自力式(shì)平衡閥等等。下面逐(zhú)一介(jiè)紹。
閘閥
也叫閘闆閥、閘(zhá)門閥,是(shì)廣泛使用的一(yī)種閥門。
工作原理:閘闆密封面與閥(fá)座密封面高度光潔、平整、一緻,加(jiā)工成一個非常貼合、嚴密的密封副。閘(zhá)闆通過閥杆的上提、下壓,對介(jiè)質形(xíng)成導通和關斷。它(tā)在管路中起關斷作用。
優點:流體阻(zǔ)力小;全開時密封(fēng)面不受沖蝕;可(kě)以在介質雙向流動(dòng)的情況下使用,沒有方向性;結(jié)實耐用;不僅适合做小閥門,而且可以做(zuò)大閥門。
缺點:高度大;啟(qǐ)閉時間長;笨(bèn)重;修理難(nán)度大;如(rú)果是大(dà)口徑閘閥,手動操作比較費力(lì)。
閘閥按閥杆的不同分明杆式和暗杆式;按閘闆構造不同分平行式(shì)和楔式;還有單閘闆、雙(shuāng)閘闆之分。供熱工程中,常用的(de)是明杆楔式單閘闆閘閥(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(cè),後者裝在熱力站内二(èr)次側(cè)。它一般起兩個(gè)作用(yòng):作為主設備起(qǐ)開(kāi)關作用;作為輔設備安在主設(shè)備(bèi)前後(hòu)作檢修用。
閘(zhá)閥安裝時,不要使(shǐ)手輪處在水平線以下(倒裝),否則會使介質長期留存在閥蓋中,容易腐(fǔ)蝕閥杆。在供熱工程中,閘閥曾經是閥門中的(de)主力軍。現在随着蝶閥的(de)廣泛采用(yòng),閘閥已被蝶閥取而代之(zhī)。
截止(zhǐ)閥
也是廣泛(fàn)使用的一種閥門(mén)。一般口徑在100mm以下。它的工作原理與閘(zhá)閥(fá)相近,隻是關(guān)閉件(閥瓣)沿(yán)閥座(zuò)中心線移(yí)動。它在管(guǎn)路中起關斷作(zuò)用,亦可粗略調節流量。
優點:制造容易,維修方便,結實(shí)耐(nài)用。
缺點:隻允許介質(zhì)單向流動,安裝時有方向性。流阻大,密封(fēng)性差(chà)。
按結構不同分(fèn)直通式、直角式、直流式、平衡式。工程中一(yī)般使用法蘭直通式(J41H)和内螺紋直通式(J11H)。截(jié)止閥有方向性,不可(kě)按反。也不(bú)宜倒安。
在我們的生産、生活中,過去常用直通式、小口徑截止閥,現在已漸(jiàn)漸被球閥所取代(dài)。
球閥
相比(bǐ)閘閥、截止(zhǐ)閥,球閥是一種新型的、逐漸被廣泛(fàn)采用的閥(fá)門。它的工作原理是:閥芯為一個有通(tōng)腔的球體,通(tōng)過閥(fá)杆控制閥芯作90°旋(xuán)轉,使閥門暢通或閉塞(sāi)。它在管路中起關斷作用。
優點(diǎn):除具有閘閥、截止閥的優點外,還有(yǒu)體積小、密封好(零洩漏)、易操作的(de)優(yōu)點。目前在石化、電力、核能、航空、航天等部門廣泛使用(yòng)。
缺(quē)點:維(wéi)修困難。
球閥有兩種形式:浮動球式和固定球式。在供熱工程中,一些關鍵位置,如(rú)重要的分支、熱力(lì)站的接人口(kǒu),DN250以下,常采(cǎi)用進口球閥。它與國産球閥的(de)結構不同:國(guó)産球閥(fá)的閥體一般是二塊式、三塊式,法蘭連接;而進口球閥的閥體(tǐ)是一體式(shì),焊接連接,故障(zhàng)點要少。它的(de)原産地是北歐如芬蘭(lán)、丹麥(mài)等供熱技術比較發達的(de)國(guó)家。如芬蘭的NAVAL,VEXVE,丹麥的(de)DAFOSS等。由于其極佳的(de)密封性,操作的可靠性,長期以來(lái)頗受用戶的青睐(lài)。球閥無方向性,可以(yǐ)任意角度(dù)安裝。焊接球閥水平安裝(zhuāng)時,閥(fá)門必須打開,避免(miǎn)焊接時的電(diàn)火花傷及球體表面;當在垂直管道上安裝時(shí),如果焊(hàn)接上接口,閥門必須打開,如果焊接下接口,閥(fá)門必須關閉,以免閥門内部被高熱灼傷。
蝶閥
在供熱系統中,目前是使用(yòng)最廣泛,種(zhǒng)類也最多的一種閥門。
工作原理:閥瓣(bàn)是一個圓盤,通過閥杆旋轉,閥瓣在閥座範圍内作90℃轉動,實現閥門的開關(guān)。它(tā)在管路中起關斷作用。
亦可調節流量。
優點:結構簡單(dān),體積輕巧,操作方便,密封性好。
缺點:全開(kāi)時,閥闆(密封圈)受(shòu)介質沖蝕。
在供熱(rè)工程中,用到的蝶閥有三偏心金屬密封蝶閥,橡膠軟密封蝶(dié)閥。
三偏心金屬密封蝶閥
所謂(wèi)"三偏心"是指閥軸、閥闆在閥門内相對位置的偏移(yí)。普通的蝶閥都是(shì)一個偏心,即閥軸中心(xīn)線與密(mì)封面中心線(閥闆中心(xīn)線)偏離;高性能的再加(jiā)一個偏心,即閥軸中心(xīn)線與閥門中心線(管道中心(xīn)線)偏離;雙偏心(xīn)的目的在于(yú)使閥(fá)闆開至20°之後,密封副之(zhī)間(jiān)相互脫離(lí),從而減少摩擦(凸(tū)輪效應)。三偏心蝶(dié)閥在上述雙偏(piān)心的基礎上(shàng)再(zài)增加一個獨特的偏(piān)心-斜錐,即閥闆的偏移(yí)(密封面與管道垂直面(miàn)傾斜一個(gè)角度)。這樣使(shǐ)得閥門在90°行程範圍内(nèi),密封副之間完全脫離,既(jì)加強了凸輪效應,又完全消除了摩擦;同時(shí)關閉閥(fá)門時,當密封副逐漸閉合,産生(shēng)"楔塊效應",以最小(xiǎo)的扭矩實現(xiàn)最嚴(yán)密的關斷(duàn)。
所謂"金(jīn)屬密封"是指閥座、密封圈采用耐磨、耐(nài)腐、耐(nài)高溫的優質合(hé)金制成;同時為了避免密封圈與閥座硬碰硬,密封副之間設(shè)計成柔性(xìng)接觸,即形成"彈性金屬密封",以(yǐ)保證關得嚴密,開無摩擦。有了"三偏心"的結構,再輔以"彈性金屬密封",這樣的閥門操作輕便、經久耐用且密封良好。
三偏心(xīn)金屬密封蝶閥一般用在供熱系統的主幹線以及主分(fèn)支上。口徑為DN300以上。
進口三偏心金屬(shǔ)密封蝶閥無方(fāng)向性,但一般有(yǒu)建議安裝方向,不宜反裝;國(guó)産的有方向性,一般反向比正(zhèng)向差一個洩漏等級或(huò)差一至二個壓力等級,不可反(fǎn)裝。如在水平管道(dào)上焊接,應将閥門關閉,以保護密封圈(quān);如在垂直管道(dào)上焊接,應将閥門(mén)關閉,且在焊接上口時(shí)要在閥闆上(shàng)注水,以熄滅焊渣(zhā)。在水平管道上安裝時,建議方(fāng)位為閥杆水平或與垂直方向有一定傾(qīng)斜,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(wéi)電鍍球墨鑄鐵,密封圈為橡膠材料。
所用密封(fēng)材料不同,性能有所不同(tóng)。常用的有(yǒu):
丁青橡膠,适用溫度(dù)一12℃一+82℃;乙丙橡膠,适用溫度一45℃一+135℃;耐熱乙丙橡膠,适用溫度一20℃一(yī)+150℃。
供熱工程中常用的有對夾式(D371X),法蘭式(D341X)。DN125以下可用手柄驅動(D71,D41X)。對(duì)夾式蝶閥小巧輕便,啟閉迅速,操作方便,又好安裝,又容易維(wéi)修,密封和(hé)調節性能俱佳,性價比高,所以應大力采用。軟密封(fēng)蝶閥無方向性,可任(rèn)意(yì)安(ān)裝。
蝶閥在倉儲時,閥闆應開啟4°一5°。以免密封圈長期受壓而變形,影響密封。
止回閥
也叫逆止閥、單(dān)流門。一種常用的起輔(fǔ)助作用的閥門。
工作原理:依靠流體自身的力量以及閥瓣(bàn)的自重,自(zì)動啟閉的閥門。顧名思義,它的作用是阻止介質倒流。一般裝在(zài)水泵出口,防止水錘對水(shuǐ)泵造成損壞。
供熱工程中常(cháng)用的有水平升降式(H41H),單瓣旋啟式(H44H),雙瓣蝶式(H77H)。
止(zhǐ)回閥有方向性,絕對不能裝反。不同形式止(zhǐ)回閥,按其結構,都有固定的安裝方式,切不可裝(zhuāng)錯。水平升降式隻能安裝在水平(píng)管路上,且保證閥瓣處于(yú)垂直狀态;單瓣旋啟式也隻能安裝在水平管路上,且保證閥瓣轉軸處于水平狀(zhuàng)态(tài);雙瓣蝶式可以(yǐ)任意安裝。
調節(jiē)閥
也叫節流閥。是供(gòng)熱系統二(èr)次網的常用閥門。
工作原理:外形、結構與截止閥相似。隻是密封副不同,調節閥(fá)的閥瓣和閥(fá)座類似暖水瓶的瓶塞和瓶口,通過閥瓣(bàn)的(de)移動改變過流面積來調節流量(liàng)。在閥軸上有标(biāo)尺表示相應流量。
作用:調節管路間(jiān)介質流量分配以達到熱(rè)力(lì)平衡。
供熱(rè)工程中曾使(shǐ)用的是直通式(T41H),但它有一(yī)些缺點:流阻大,不宜垂直安裝。于是随着(zhe)技術的進步,平衡閥(PH45F)代替了調節閥。
平衡閥
改(gǎi)進型調節閥。流道采用直流式,閥座改為聚四氟乙烯;
克服了流阻大的(de)缺點,同時增(zēng)加了兩個優點(diǎn):密封更(gèng)合理、兼有截止功能。
供熱工程中在(zài)熱力站二次網上使用,具(jù)有優異的流量調節特性,特别适用于變流量系統。
有方向性,可以水平裝,也可以垂直裝。
自力式平衡閥
也叫流量(liàng)控(kòng)制閥。它的工作原理是:在(zài)閥門内有一個由彈簧與橡膠膜組成(chéng)的機構,它與閥杆連接。如果流量增大,會在(zài)其上産生一個不(bú)平(píng)衡力,使得閥(fá)瓣向關閉方向移(yí)動,以減少過流面積,降低流量(liàng),使流量回歸設定值。反之亦然。由此始終保持閥後流量不變(biàn),達到控制流(liú)量的目的。
安裝在供熱系統的熱人口,分支點。
自動消除水力失調,提高系統效能,實現經濟運行。自力式平衡閥(fá)有方向性,切勿裝(zhuāng)反。
安全閥
當介質壓力超過規定數值時,閥門能自動開(kāi)啟并洩壓,當壓力正常後,又能自動閉合,以保證系統正常運行,起這(zhè)種作用的閥門叫(jiào)安全閥。
按結構分有:彈簧式、杠杆式(shì)、脈沖式。
按動作量分:閥瓣開啟高度與閥座通(tōng)徑之比10%以下叫微啟式(shì),20%一30%叫全啟式。
按排洩方式分:介質通過管道排走叫封閉式,直接排向空中(zhōng)叫敞開式。
現以彈簧式為例作一簡(jiǎn)述:彈簧(huáng)力(lì)與介質作用于閥瓣的正常壓力相平衡,使密封面閉合;當介(jiè)質(zhì)壓(yā)力過高時,彈簧(huáng)受到壓縮,閥闆開(kāi)啟,介質從中洩出;當壓(yā)力回降到(dào)正常(cháng)值時(shí),彈簧力又将閥門關(guān)閉。
安(ān)全閥大量應用于壓力容器。
閥門(mén)使用中的共性問題
a)要保持閥門内的清潔。
b)起吊時,繩子(zǐ)不要系在手(shǒu)輪或閥杆上。
c)安裝前要确(què)認閥門工(gōng)作正(zhèng)常。
d)焊接時,焊機(jī)地線必須搭在同側(cè)焊口的鋼管上,防止電流擊傷閥門。
e)中、小口徑閥門焊接過程中宜對閥門采取冷卻措施。
f)管路中不經常啟(qǐ)閉的閥門要定(dìng)期轉(zhuǎn)動。
另外,使用中(zhōng)還有環境(jìng)對閥門的腐蝕及防護問題、介質對閥門内部的腐蝕及防(fáng)護問題、溫度壓力問題以及密封(fēng)與洩(xiè)漏問題等等。總之(zhī),閥門雖小,學問很大,有待我們去不斷的學習總結。
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