閥門的(de)種類很多(duō),使用範圍(wéi)也很廣(guǎng)。在管路中有時它是主要設(shè)備(bèi),起控制作用(yòng);有時它是(shì)次要設備,起輔助作用。如果使用不當,便會出現"跑、冒、滴、漏"現(xiàn)象,輕者影(yǐng)響(xiǎng)生産,重者引發事故。所以了解并(bìng)正确使用閥門是一個很重要的問(wèn)題。
在供熱系統中(zhōng),使用的閥門有很(hěn)多種(zhǒng)。比如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、止回閥(fá)、安全閥、調節閥、平衡(héng)閥、自力式(shì)平衡閥等等。下面逐一介紹。
閘閥
也(yě)叫閘闆閥、閘(zhá)門閥,是(shì)廣泛使用的一種閥門。
工作原理:閘闆密封面與閥座密封面高度光潔、平整、一緻,加工成一(yī)個非常貼合、嚴密的密封副。閘闆通過閥杆的上提(tí)、下壓,對介質形成導通和關斷。它在管路中起關斷(duàn)作用。
優點:流體阻力小;全開時密封(fēng)面不受沖蝕;可以在介質雙向流動(dòng)的情況下使用,沒有方向性;結實耐用;不僅适合做小閥門,而且可以做大閥門(mén)。
缺點:高度大;啟閉時間長;笨重;修理難度大;如果是大(dà)口徑閘閥(fá),手動操作比較(jiào)費力。
閘閥按閥杆的不同分明杆式和(hé)暗杆式;按閘(zhá)闆構造不同分平行式和楔式;還有單閘(zhá)闆、雙閘闆(pǎn)之分。供熱工程中,常用的(de)是明杆楔式單(dān)閘闆閘閥(Z41H-16C)和暗杆楔式單閘闆閘閥(Z45T-10),前者裝在(zài)熱力站内一次側,後者裝在熱(rè)力站内二次側。它一般起兩個(gè)作用:作為主設備起開關作用(yòng);作為輔設備安在主設備前後作檢修用。
閘閥安裝時,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(zhōng),容易腐(fǔ)蝕閥杆。在供熱工程(chéng)中,閘閥曾經是閥門(mén)中的主力軍(jun1)。現在(zài)随着蝶閥的(de)廣泛采用(yòng),閘閥已被蝶閥取而代之。
截止閥
也是廣(guǎng)泛使用的一種閥門(mén)。一般口徑(jìng)在100mm以下。它的工作原理與閘閥相近,隻是關(guān)閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動。它在管路中起關斷作用,亦可粗略調(diào)節(jiē)流量。
優點:制造容易,維修方便,結實(shí)耐用。
缺點:隻允許(xǔ)介質單向流動,安裝時有方(fāng)向性。流阻大,密封性差。
按結構不同分直通式、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(tōng)式(J11H)。截止閥有方向性,不可(kě)按反。也不宜倒安。
在(zài)我們的(de)生産、生活中,過去常用直通(tōng)式、小(xiǎo)口徑截止閥,現在已(yǐ)漸漸被球閥所取代。
球閥
相比(bǐ)閘閥、截止閥,球閥是一種新型的、逐漸被廣泛(fàn)采用的閥門。它的工作原理是:閥芯為一個有通腔的球體,通過閥(fá)杆控制閥芯作90°旋轉,使閥門暢通或閉塞。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,還有體積小、密封好(零洩漏)、易操作的優(yōu)點。目前在石化、電力、核能、航空、航天等部(bù)門廣泛使用。
缺點:維修困難。
球(qiú)閥有兩種(zhǒng)形式:浮動球式(shì)和固定球式。在(zài)供熱工程中(zhōng),一些(xiē)關(guān)鍵位置,如(rú)重要的分支、熱(rè)力站的接人口,DN250以下,常采用進口球閥(fá)。它與國産球閥的(de)結構不同:國(guó)産球閥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,故障點要少。它的原産地是北歐如芬蘭、丹麥等供熱技術比較發達的國家(jiā)。如芬蘭的NAVAL,VEXVE,丹麥(mài)的DAFOSS等。由于其極佳的密封性,操作的可靠性,長期以來頗(pō)受用(yòng)戶的青睐。球閥無方向性,可以任(rèn)意角度(dù)安裝。焊(hàn)接球閥水平(píng)安裝時,閥門必須打開,避免焊接時的電火花傷及球體表面;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(jiē)下(xià)接口,閥(fá)門必須(xū)關閉,以免閥門内部被高熱灼傷。
蝶閥
在供熱系統中,目前是使用最廣泛,種類也最多的一種閥門。
工作原理:閥瓣是一個(gè)圓盤,通過(guò)閥杆(gǎn)旋轉,閥(fá)瓣在閥座範圍(wéi)内作90℃轉(zhuǎn)動,實現閥門的開關。它(tā)在管路中起關斷作用(yòng)。
亦可調節流量。
優點:結構簡單,體積輕巧,操作方便,密封(fēng)性好。
缺點:全開時,閥闆(密(mì)封圈)受(shòu)介質沖蝕。
在供熱(rè)工程中,用到的蝶閥有三(sān)偏心金屬(shǔ)密封蝶閥,橡膠(jiāo)軟密封蝶閥(fá)。
三偏心(xīn)金屬密封蝶閥
所謂(wèi)"三偏心"是指閥(fá)軸、閥闆在閥門内相對位置的偏移。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(gāo)性能的再加一個偏心,即閥軸中(zhōng)心線與閥門中心線(管道(dào)中(zhōng)心線)偏離;雙偏心的(de)目的在于使閥(fá)闆開至20°之後,密封副之間(jiān)相互脫離(lí),從而減少(shǎo)摩擦(凸(tū)輪效應)。三偏心蝶(dié)閥在(zài)上述雙偏心的基礎上再(zài)增加(jiā)一個(gè)獨特的偏心-斜錐,即閥闆的偏移(密封面與管道垂直面(miàn)傾斜一個角度)。這樣使得閥(fá)門在(zài)90°行程範(fàn)圍内,密封副之間完(wán)全脫離,既加強了凸輪效應,又完全消除了摩擦;同時關(guān)閉閥(fá)門時,當密封副逐漸閉合,産生"楔塊效(xiào)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)、密封圈采用耐磨、耐腐、耐高(gāo)溫的優(yōu)質合金制成;同(tóng)時為了避免密封圈與閥座硬(yìng)碰硬,密封副之間設計成(chéng)柔性接觸,即形成(chéng)"彈性金屬(shǔ)密封",以保證關得嚴密,開無摩擦。有了"三偏心"的結構,再輔以"彈性金(jīn)屬密封(fēng)",這樣的閥門操作輕便、經久耐用且密封良好。
三偏心金屬密封蝶閥(fá)一般用在供熱系統的(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,但一般有建議安裝方向,不宜反裝;國産(chǎn)的有方向性,一(yī)般反(fǎn)向比(bǐ)正向差一個洩漏等級或差(chà)一至二(èr)個壓力等級,不可反(fǎn)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,應将閥門關閉,且在焊接上(shàng)口時要在閥闆上注水,以(yǐ)熄滅焊渣(zhā)。在水平管道上安裝時,建議方位為(wéi)閥杆水平或與垂(chuí)直方向有一定傾斜,以保證(zhèng)底部軸承處的清潔。
橡膠軟(ruǎn)密封蝶閥
蝶闆一般為電鍍球墨鑄鐵(tiě),密封圈為橡(xiàng)膠材料。
所用(yòng)密封材料不同,性能(néng)有所不同。常用的有:
丁青橡膠,适(shì)用溫度一12℃一+82℃;乙丙橡膠(jiāo),适用(yòng)溫度一45℃一+135℃;耐熱乙丙橡膠(jiāo),适用溫度一20℃一+150℃。
供熱(rè)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(qīng)便(biàn),啟閉迅速,操作(zuò)方(fāng)便,又好安裝,又容易維(wéi)修,密封(fēng)和調節性能俱佳,性價比高,所以應大(dà)力采用。軟密封蝶(dié)閥無方向(xiàng)性,可任意安裝。
蝶閥在倉儲(chǔ)時,閥(fá)闆應開啟4°一5°。以免密封圈長期(qī)受壓(yā)而變形,影(yǐng)響密封。
止回閥
也叫逆止閥、單流門。一種常用的起輔助作用(yòng)的閥門。
工作原(yuán)理:依靠流(liú)體(tǐ)自身的力量以及閥瓣的自重,自動啟閉的閥門。顧名思義,它的作用是阻止介質倒流。一般裝(zhuāng)在水泵出口,防止水錘對水泵(bèng)造成損壞。
供熱工程(chéng)中常(cháng)用的有水平升降式(H41H),單瓣旋(xuán)啟式(H44H),雙瓣蝶式(H77H)。
止回閥有方向性,絕(jué)對(duì)不能裝反(fǎn)。不(bú)同形式止回閥,按其結構,都有固(gù)定的(de)安裝方式,切不可(kě)裝錯。水平(píng)升降式(shì)隻能安裝在水平(píng)管路上,且保證閥(fá)瓣處于(yú)垂直狀态;單瓣旋啟式(shì)也隻(zhī)能安裝在水平管路(lù)上,且保證閥瓣轉軸處于水平狀态;雙瓣蝶式可以(yǐ)任意安裝。
調(diào)節閥
也叫節流閥。是供(gòng)熱系統二(èr)次網的常用閥門。
工作(zuò)原理:外(wài)形、結構與截止閥相似。隻是密(mì)封副不同,調節閥的閥瓣和閥(fá)座類(lèi)似暖水瓶的瓶塞和瓶口,通過閥瓣(bàn)的移動改變過流面積來調節(jiē)流量(liàng)。在閥軸上有标(biāo)尺表示相應流量。
作(zuò)用:調節管路間介質流量分配以達到熱力平衡。
供熱工程中曾使(shǐ)用的(de)是直通式(T41H),但它有一些缺點:流(liú)阻大,不宜垂直安裝。于是随着技術的進(jìn)步,平衡閥(PH45F)代替了調(diào)節閥(fá)。
平衡閥
改進型調節閥。流道采用直流式,閥座改為聚四氟乙烯;
克服了流阻大的缺點,同時增加了兩(liǎng)個優點:密封更(gèng)合理、兼有截止功能。
供熱工程中在熱力站二次網上使用,具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(yǐ)垂直裝。
自力式平衡閥
也叫流量(liàng)控制閥。它的工作原理是:在閥門内有一個由彈簧與橡膠膜組(zǔ)成的(de)機構,它與閥杆連接。如(rú)果流量增大,會在其上産生一個不平衡力,使得閥瓣(bàn)向關閉方向移動,以(yǐ)減少過流面積(jī),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),達到控制流量(liàng)的目的。
安裝在供熱(rè)系統的熱人口,分(fèn)支點(diǎn)。
自動消除水(shuǐ)力失調,提高系統效能,實現經(jīng)濟運(yùn)行。自力式平衡(héng)閥有方向性,切勿裝(zhuāng)反。
安全閥
當介質壓力超過規定數(shù)值時,閥門能自動開啟并洩壓,當壓(yā)力正常後,又(yòu)能自(zì)動閉合,以保(bǎo)證系統正(zhèng)常運行,起這種(zhǒng)作用的閥門叫安全閥。
按結構分(fèn)有:彈簧式、杠杆式、脈沖式。
按動作(zuò)量分:閥瓣開啟高度(dù)與閥座通徑之(zhī)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(guò)管道排走叫封閉式,直接排向(xiàng)空中叫敞開式。
現以彈簧式為例作一簡述:彈簧力與介質作用于閥瓣的正常壓力相平衡(héng),使密封面閉合;當介(jiè)質壓(yā)力過高時,彈簧(huáng)受到壓縮,閥闆開啟,介質從中洩出;當壓(yā)力回降到(dào)正常值時(shí),彈簧力又将閥門關(guān)閉。
安全閥大量應用于壓力容器。
閥門使(shǐ)用中的共性問題(tí)
a)要保持閥門内的清潔。
b)起吊時,繩子不要系在手輪或(huò)閥杆上。
c)安(ān)裝前要确認閥門工作正常。
d)焊接時,焊機地線必須搭在同側(cè)焊口的鋼管上,防止電流擊傷(shāng)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(guǎn)路中不經常啟閉的閥門要定(dìng)期轉動。
另外,使用中(zhōng)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護問題、溫度壓力問題以及密封與洩漏問題等等。總之(zhī),閥門雖小,學問很大,有待我們去不斷的學習(xí)總結。
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