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2020-03-12 14:24

  工业阀门知识培训课件_理学_高等教育_教育专区。第一章 阀门概论 本章学习的目的 ? 初步了解阀门发展的简史; ? 掌握阀门的作用、分类的基本方法; ? 了解阀门的主要参数; ? 了解阀门的基本性能、原理; ? 了解阀门的连接方式和法兰密封面的形

  第一章 阀门概论 本章学习的目的 ? 初步了解阀门发展的简史; ? 掌握阀门的作用、分类的基本方法; ? 了解阀门的主要参数; ? 了解阀门的基本性能、原理; ? 了解阀门的连接方式和法兰密封面的形 式以及适用范围 第一章 阀门概论 阀门 valve 用以控制流体流量、压力和流向 的装置简称阀门。 ? 被控制的流体可以是液体、气体、 气液混合体或固液混合体。阀门通 常由阀体、 阀盖、阀座、 启闭件 (阀瓣、塞体、闸板、蝶板和隔膜 等)、驱动机构(阀杆和带动它运 动的阀门驱动装置)、密封件(填 料、垫片等)和紧固件等组成。阀 门的控制功能是依靠驱动机构或流 体驱使启闭件升降、滑移、旋摆或 回转运动以改变流道面积的大小来 实现的。 第一章 阀门概论 ? 阀门使用领域 ? 阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截断、调节、 导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用 于流体控制系统的阀门,从最简单的截止阀到极为复 杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格相当 繁多。阀门可于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介 质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型 流体的流动。阀门的公称通径从几毫米的仪表阀到10 米以上 的工业管路用阀。阀门的工作压力可从1.3*103MPa 到1000MPa 的超高压阀门。工作温度从-269℃超 低温到1430℃的高温。阀门的启闭可采用多种控制方 式,如手动、电动、气动、液动、电—气或电—液联 动及电磁驱动等;也可在压力、温度或其他形式传感 信号的作用下,按预定的要求动作,或者只进行简单 的开启或关闭。阀门的用途极为广泛。无论是石油、 石化、冶金、电力、水利、国防、航天,还是交通运 输、城市建设、人民生活等 第一章 阀门概论 1.2 阀门发展简史 公元前2000年前中国人就在输水管道上使用了竹管和木 塞阀,以后又在灌溉渠道上使用水闸,在冶炼用的风箱上使 用板式止回阀,在井盐开采方面使用竹管和板式止回阀提 取盐水。 随着冶炼技术和水力机械的发展,在欧洲出现了 铜制和铅制旋塞阀。 1681年又出现了杠杆重锤式安全阀。 1769年瓦特蒸汽机出现以前,旋塞阀和止回阀一直是最主 要的阀门。 1840年前后,相继出现带螺纹阀杆的截止阀和带梯形螺纹 阀杆的楔式闸阀。第二次世界大战后,由于聚合材料、 润滑材料、不锈钢和钴基硬质合金的发展,古老的旋 塞阀和蝶阀获得了新的应用,球阀和隔膜阀得到迅速 发展。截止阀、闸阀和其他阀门品种增加,质量提高。 阀门 分类(一) ? 按阀门的功能分: 止回阀 阀门 安全阀 阀门 分类(二) ? 按阀门公称压力 真空阀,公称压力小于标准大气压 1) 中压阀, PN =2.5~6.4兆帕; 阀门 低压阀, PN ≤1.6兆帕; ?超高压阀, PN ≥100兆帕 ?高压阀, PN =10~80兆帕 阀门 分类(三) ? 按阀门使用温度分 常温阀,工作温度为-30~120℃; ?中温阀,工作温度为121~450℃ 阀门 ?低温阀,工作温度低于-30℃ 高温阀,工作温度高于450℃ 阀门的基本性能 ? ? 密封性能 ? 启闭性能 ? 流通性能 阀门 ? 强度性能 ? 调节性能 (一)阀门大类介绍 闸阀 2.1 闸阀 gate valve 用闸板作启闭件并沿阀座轴线垂直方向移 动,以实现启闭动作的阀门。闸阀的主要 优点是流道通畅,流体阻力小,启闭扭矩 小;主要缺点是密封面易擦伤,启闭时间 较长,体形和重量较大。闸阀在管道上的 应用很广泛,适于制造成大口径阀门。闸阀 通常用于截断流体,不宜用于调节流量。因 为当闸阀处于半开位置时,闸板会受流体 冲蚀和冲击而使密封面破坏,还会产生振 动和噪声。 闸阀按闸板的结构不同分为楔 式和平行式两类。 (一)阀门大类介绍 闸阀 ? 楔式闸板有3种结构: ? 单闸板的结构较简单,但楔角的加工 精度要求较高,易发生卡紧、擦伤现 象; ? 双闸板的结构对楔角精度要求较低, 闸板不易楔死,但结构较复杂; ? 弹性闸板兼有单闸板和双闸板的优点, 能避免它们的缺点,因而应用较广泛。 它的结构特点是在闸板的周边上有一 道环形槽,使闸板具 有适当的弹性。 ? 平行式闸阀通常采用双闸板结构;特 殊用途的闸阀,如长距离输油、输气 的管道上用的大口径闸阀因清扫阀门 和管道的需要而采用单闸板结构。 (一)阀门大类介绍 闸阀 锲式闸阀 单闸板闸阀 双闸板闸阀 弹性闸阀 闸阀 升降杆式闸阀 旋转杆式闸阀 快速启闭闸阀 缩口闸阀 单板平行 平行式闸阀 双板平行 (一)阀门大类介绍 闸阀 (二)阀门大类介绍 截止阀 2.2 截止阀globe valve ? 用阀瓣作启闭件并沿 阀座轴线移动,以实 现启闭动作 的阀门。 截止阀主要用于截断 流体,在对调节性能 要求不高的场合也可 用于调节流量。截止 阀是管道上常用的一 种阀门。 (二)阀门大类介绍 截止阀 ? 常见的截止阀阀体流道形式有直通式、直 流式和直角式3种。直通式截止阀(图2直 通式截止阀阀体流道)的流体阻力较大,因 阀体形状近似球体,乐投体育网站所以习称球形阀。为 了减小流体阻力,。直流式多用于含固体 颗粒或粘度大的流体。 ? 直角式用于高、中压力的直角型管道。截 止阀的密封面主要有平面和锥面两种。锥 面密封的接触面宽度比平面密封的小,所 需密封力小,密封性较易保证,启闭力也 低得多,大多用于高压场合。为了减小启 闭力,已研制出高压平衡式截止阀。它采 用压力平衡式阀瓣。流体从阀瓣下部通过 小孔进入阀瓣上部, (二)阀门大类介绍 截止阀 ? 截止阀的主要优点是:开启 高度小(一般为阀座通孔直 径的1/4),因而开关较迅速; 启闭过程中密封面间一般无 相对滑动,故不易磨损擦伤; 阀瓣和阀座的维修方便。缺 点是启闭力和流体阻力较大, 因此不能做得太大,一般中、 低压截止阀的公称通径不大 于250毫米,高压截止阀不大于 150毫米。 (二)阀门大类介绍 截止阀 三通 截止阀 直流式 截止阀 柱塞式 截止阀 针形 截止阀 截止 阀 上螺纹阀杆截止阀 下螺纹阀杆截止阀 直通式截止阀 角式截止阀 (三)阀门大类介绍 止回阀 2.3止回阀check valve ? 能自动阻止流体回流的阀门,又 称单向阀。通常,流体在压力作 下使阀门的阀瓣开启,并从进 口侧流向出口侧。当进口侧压 力低于出口侧时,阀瓣在流体 压力和本身重力的作用下自动 地将通道关闭,阻止流体逆流。 按阀瓣运动方式不同,止回阀 主要分为升降式、旋启式和蝶 式 3类 (二)阀门大类介绍 止回阀 ? 升降式止回阀的阀体多与截止阀阀体 相似,它的流体阻力较大。这类止回 阀为高压小口径,常采用圆球形阀瓣。 旋启式止回阀对流体的阻力较小,一 般适用于中小口径、低压大口径管道, 常在阀的通道隔板上设置多个阀瓣, 成为多瓣式。 ? 蝶式止回阀的形状与蝶阀相似。它结 构简单,对流体的阻力小。止回阀如 关闭过快,可能会在液体管道中引起 液击,产生噪声,甚至导致阀门零件 的损坏。为避免这种情况,需要时可 选用有缓冲功能的止回阀,以延长关 闭时间。 (三)阀门大类介绍 止回阀 止回阀 — 分类 求形止 回阀 旋启式 止回阀 隔膜式 止回阀 缓闭止 回阀 空排止 回阀 喷嘴式 管道式 止回阀 止回阀 蝶式止 回阀 梭式止 回阀 升降式 止回阀 (四)阀门大类介绍 球阀 2.4 球阀 ball valve ? 用带圆形通孔的球体作启闭 件,球体随阀杆转动,以实现启 闭动作的阀门。球阀的结构 与旋塞阀相似,也有人称它 为球形旋塞阀。它由一个球 体和两个阀座(密封圈)组 成密封副。阀座最常用的材 料为聚四氟乙烯塑料。 (四)阀门大类介绍 球阀 ? 在各种阀门中球阀的流体阻力最小, 它又具有开关迅速、密封性好的优 点,因而已成为发展最快的一类阀 门。它的适用范围很广:工作压力从 高线兆帕),工 作温度为-253~+450℃,最大口径 已达3000毫米。球阀的主要缺点是 工作温度不高。目前正在使用碳、 石墨等密封圈材料,以提高球阀的 使用温度。按密封结构原理,球阀 分为浮动球球阀和固定球球阀(见 图球阀示意图)。前者主要靠流体 压力将球体压紧在出口端的阀座上, 形成浮动状的密封,因而使用的压 力和口径受到限制。 (四)阀门大类介绍 球阀 ? 固定球 球阀 浮动球 球阀 弹性球 球阀 (四)阀门大类介绍 球阀 ? 球 阀密封面主要结构形式和原理球 阀密封面主要结构 形式和原理 (四)阀门大类介绍 球阀 ? 球 阀 密封面主要结构形式和原理 ? (四)阀门大类介绍 球阀 ? 球阀的防静电和紧急密封装置 (四)阀门大类介绍 球阀 ? 弹性球球阀 如图介绍适用于高温高压 介质。在球体上开有一 个弹性槽。通常阀座密 封圈采用金属制造,为 了保证密封,需要很大 的密封比压,仅靠介质 本身的压力达不到密封 要求,因而对阀座密封 圈和球体的接触上施加 压力。其原理如闸阀中 的弹性闸板。 (五)阀门大类介绍 蝶 阀 2.5 蝶阀 butterfly valve 用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动,以 实现启闭动作的阀门。 ? 蝶阀结构简单,开关迅速,体积小,重 量轻和启闭力矩小。按对密封的要 求不同,蝶阀可分别设计成具有截断、 调节或截断兼调节的功能。蝶阀应 用广,特别是在低压大口径供水管 道上有逐步取代闸阀的趋势。蝶阀 的最大口径已达10米。大口径蝶阀 一般带有缓闭阻尼装置,以防止产 生水击。蝶阀的密封材料通常用橡 胶,用于低温、高温或调节工况的 蝶阀,也使用金属密封材料。 (五)阀门大类介绍 蝶 阀 ? 大口径蝶阀一般带有缓闭阻尼装 置,以防止产生水击。蝶阀的密 封材料通常用橡胶,用于低温、 高温或调节工况的蝶阀,也使用 金属密封材料。蝶阀在高压差、 高温工况实现密封还有较大的困 难,所以它在这方面的应用还受 到一定限制。蝶阀的蝶板具有多 种结构。中心对称板的流体阻力 较小,但密封面易擦伤和泄漏, 故多用于流量调节;斜置板的密 封性较好,但加工较困难;偏置 板的密封性也较好,加工、维修 都较方便,但流体阻力较大。 (五)阀门大类介绍 蝶 阀 ? 中线蝶阀 单偏心蝶阀 蝶阀 偏心蝶阀 双偏心蝶阀 三偏心蝶阀 (五)阀门大类介绍 蝶 阀 ? 中线蝶阀 中线蝶阀蝶板的回转中心(即 阀杆的中心)位于阀体的中心 线和蝶板的密封面截面上阀座 采用合成橡胶。关闭时蝶板的 外圆密封面挤压合成橡胶阀座, 使阀座产生弹性变形而形成弹 性力作为密封比压保证蝶阀的 密封该阀可设计成法兰连接、 对夹连接和单夹连接同杆可设 计成通杆,穿销钉和两节杆六 方头连接结构 (五)阀门大类介绍 蝶 阀 ? 典型的单偏心蝶阀 ? 蝶板的回转中心(即阀杆中心)位于阀 体中心线上,且与蝶板密封截面形成一 个偏置尺寸!.。 ? 使蝶板与阀座上的密封面形成一个完整 的圆,加工时易保证蝶板与阀座的表面 粗糙度关闭蝶阀时,蝶板的外圆密封表 面逐渐接近并挤压阀座使阀座产生弹性 变形,形成的弹性力作为密封比压,保 证密封阀座应为软质密封材料,以聚四 氟乙烯为最佳该阀全开时,蝶板与阀座 密封面间形成一个间隙 。 (六)阀门大类介绍 节流阀 ? 2.6节流阀throttle valve ? 靠缩小流道截面来控制流体流量或降低流体压 力的调节阀。节流阀的结构通常与截止阀相似, 主要的不同之处是改变了阀瓣形状和采用了小 螺距的阀杆,因而它比截止阀有更好的调节性 能。节流阀的阀瓣形状有窗形(用于较大的口 径)、塞形(用于较小的口径)和针形(用于 小口径)等。用针形阀瓣的节流阀常称为针形 阀。蝶阀也常被用作节流阀。 ? 由于节流作用,阀瓣与阀座间的流速很大, 流体通过阀瓣后产生较大的压力降,阀瓣、 阀座和阀体会因流体的高速冲刷和可能产 生的气蚀作用而损坏,特别是当流体的腐 蚀性大或流体中带有固体颗粒时更易损坏。 (六)阀门大类介绍 节流阀 ? 沟形阀瓣节流阀 节流阀 窗形阀瓣节流阀 塞形阀瓣节流阀 (七)阀门大类介绍 旋塞阀 2.7旋塞阀plug valve 用带通孔的塞体作为启闭件的阀门。塞 体随阀杆转动,以实现启闭动作。小 型无填料的旋塞阀又称为“考克”。 旋塞阀的塞体多为圆锥体(也有圆柱 体),与阀体的圆锥孔面配合组成密 封副。旋塞阀是使用最早的一种阀门, 结构简单、开关迅速、流体阻力小。 普通旋塞阀靠精加工的金属塞体与阀 体间的直接接触来密封,所以密封性 较差,启闭力大,容易磨损,通常只 能用于低(不高于1兆帕)和小口径(小 于100毫米)的场合。为了扩大旋塞 阀的应用范围,已研制出许多新型结 构。 (七)阀门大类介绍 旋塞阀 ? 压力平衡式旋塞阀 旋塞阀 紧定式旋塞阀 填料式旋塞阀 自封式旋塞阀 油封式旋塞阀 (八)阀门大类介绍 隔膜阀 2.8 隔膜阀diaphragm valve ? 用弹性隔膜作为启闭件和密封件的截断阀。 图隔膜阀的典型结构为隔膜阀的典型结构。 阀体为屋脊式,屋脊与隔膜组成密封副。 隔膜周边固定,它将阀腔分成互不相通的 两部分。隔膜下边为流体通道。阀瓣、阀 杆、阀盖等零件都位于隔膜上部,与流体 隔离,不受流体腐蚀,同时又能防止铁锈 等杂质污染流体。隔膜阀不需要填料函, 不存在阀杆的密封问题。 ? 隔膜材料通常为橡胶和氟塑料。隔膜阀的 寿命取决于隔膜的耐疲劳性。它特别适用 于腐蚀性流体和要求清洁的流体,如醋酸、 化纤原料和锅炉软化水等。它的工作压力 一般不大于 0.6兆帕,工作温度一般小于 100℃,公称通径不大于350毫米。 (八 )阀门大类介绍 隔膜阀 ? 截止式隔膜阀 隔膜阀 屋脊式隔膜阀 闸板式隔膜阀 阀门的基本参数和标准 阀门的公称通径(DN) ?公称通径用字母“DN”后紧跟一个数字表示。如通径250mm 应标志为 DN250。 阀门的公称压力(PN),指阀门在规定的基准温度允许的最大工作压力。 是供参考用的一个方便的圆整数。 ?在我国,涉及公称压力时,按照通常给出计量单位,以“MP”兆帕表示, 在英美国家中,尽管已经列入公称压力的概念,但实际使用仍然采用英制 单位的磅级。 CL 150 300 400 600 800 900 1500 2500 公称压力 PN/MPa 2.0 5.0 6.8 11.0 13.0 15.0 26.0 42.0 阀门——主要国内标准 标准代号 GB GB/T GBn GJB ZB ZBn JB JB/Z EJ YB HG SY SD 名称 标准 代号 国家标准 HB 国家推荐性标准 QJ 国家标准(内部发行) QB SG 国家军用标准 JZ JG 行业标准 CB 行业标准(内部发行) LD 机械工业部标准(原) JC 机械工业部指导标准 核工业部标准(原) 冶金部标准 化学工业部标准 石油部标准(原) 水利电力部标准 JJC CAS CVA Q/TH JB/TQ H 名称 航空工业部标准 航天工业部标准 轻工业部标准 城乡环境保护部标准 中国造船总公司标准 劳动人事部标准 国家建材局标准 国家计量局标准 中国标准化协会标准 中国阀门行业标准 机械工业部通用机械专业标准 机械电子工业部通用机械内部标准 高压管、管件及紧固件通用标准 阀门——主要国外 标准 阀门的连接方式 ? 内螺纹连接(PT 管螺纹连接 55?牙 ) ? 外螺纹连接(NPT 螺纹连接 60?牙) ? 法兰连接; ? 焊接(对接焊“BW”和承插焊 “SW”); ? 对夹; ? 卡箍; ? 卡套。 阀门的连接方式——法兰连接 (1)平面(密封面)法兰 flat flange (FF) ? 1、常用垫片:常用石棉斑、聚四氟乙稀 包嵌石棉板、铝板; 2 应用范围:适用于较低压力的阀门 (2)凸面(密封面)法兰 raised face(RF) (3)环槽密封面 (ring type jai face ) (RTJ) 31 — 槽 groove 1、常用垫片 金属椭圆形垫、金属八角形垫 .、2 应用范围 : 主要用于高温高压阀门 阀门的连接方式——法兰连接 ( 4 ) 榫 槽 面 ( TG ) tongue﹠ groove 1 常用垫片:氟塑料板 缠绕式垫片、 金属色石棉垫片、 铜板 2 适用范围:使用能够塑性变形的垫 片和腐蚀性较强。密封性能要求 严格的阀门 (5)凹凸面法兰(MF) male ﹠ female 1 常用垫片:缠绕式垫片、橡胶石棉 板 2 应用范围:适用于各重压力的阀门 阀门的连接——形式的选择 阀门连接——法兰密封面形式的选择 阀门连接——法兰密封面形式的选择 第一章 阀门概论 ? 本章 思考题 ? 闸阀按照闸板形式来分有那几种闸板; ? 什么叫闸阀的磨损余量,如何检查其磨 损余量; ? 蝶阀分那几类,其中偏心蝶阀的原理结 构是什么?有什么作用。 ? 球阀的静电装置其结构如何,有什么作 用。 第二章 阀门材料 ? 学习本章的目的 ? 了解阀门一般三大件的常用材料; ? 掌握内件材料的组合要求; ? 了解填料、垫片的一般使用要求; ? 常用腐蚀性介质的一般阀门材料的选择 第二章 阀门材料 ——主体材料 阀门材料 ——主体材料 ? 压力-温度额定值 ? 阀门的压力-温度额定值是指在指定温度下用表压表示的最大允许 工作压力。当温度升高时,最大工作压力随之降低。压力-温度额 定值数据是在不同工作温度工作压力下正确选用阀门的主要依据。 阀门材料 ——内件材料 ? 阀门材料 ——内件材料 阀门材料 —填料和垫片 ? 填料函密封packing box seal ? 靠填料阻塞泄漏通路的可用于往复或旋 转运动的接触式动密封,主要有软填料密 封和硬填料密封两类。软填料密封又称 盘根密封,填料函内的填料受压盖的轴 向力作用而径向胀紧,以达到密封目的。 软填料常由纤维(石棉、尼龙等)、润 滑剂(石墨、二硫化钼、滑石粉等)和 各种金属丝增强剂组成。填料磨损后可 通过拧紧螺栓予以补偿。软填料密封结 构简单、可靠、易检修、耐腐蚀和耐高 温。 阀门材料 —填料的使用温度 阀门材料 —填料的使用 阀门材料 —填料的形式 阀门材料 —填料与密封结构 阀门材料 —垫片 ? 阀门法兰中相对静止件间的密封。 常用的形式是放置密封垫片,这种 密封称为垫片式强制密封(图1 垫 片式强制密封)。 ? 旋紧螺栓压紧垫片,即可堵塞泄漏 缝隙以达到密封的目的。垫片的材 料和形式根据阀门使用温度、压力 和介质的腐蚀性等条件选用。如常 温、中低压设备可用橡胶垫片,在 低温下或腐蚀性工作介质中工作的 设备可用聚四氟乙烯垫片,温度较 高的设备可用石棉橡胶垫片,高温 高压设备可用金属垫片。 阀门材料 —垫片 石棉橡胶垫片 ? 石棉橡胶垫片适用于光滑式法兰密封面、凹凸式法兰密封面和样槽式法兰密封 面、优点是耐蚀性和热稳定性较好,塑性好,用较小压紧力可保证密封。缺点 是强度较低,易粘在法兰密封面上。石棉橡胶垫片有万能石棉板、防蚀石棉板, 一般用石棉板、耐酸石棉板、耐油石棉板、夹金属丝石棉板等多种材料。适用 于较高温的中压阀门。 聚四氟乙稀垫片 ? 聚四氟乙烯垫片一般用于榫槽式密封面。主要有聚四氟乙烯和夹玻璃纤维聚四 氟乙烯两种材料。适用于较低温度各种压力的强腐蚀性介质。 阀门材料 —垫片 缠绕式填片 ? 缠绕式垫片由波形金属带和密封材料带 混合缠绕而成。适用于较高温度的中压 阀门。 金属包石墨垫片 ? 由薄金属包覆环形石棉垫片而成。一般 用在凹凸式法兰密封面。适用于较高温 度和压力的阀门 4.5金属垫片 ? 主要有三种形式:(1) 八角形和椭圆 形垫———适用于梯形槽式法兰密封面。 (2)齿形垫———是在金属平垫片密 封面上加工出锥齿形波纹、适用于凹凸 式法兰密封面。(3)透镜垫———适 用于透镜式法兰密封面。 阀门材料 —紧固件 ? 3.1标准紧固件standard fastener ? 标准化的紧固联接用的机械零件。 标准紧固件主要包括螺栓、螺柱、 螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈和铆 钉等(见图常用的标准紧固件)。 ? 螺栓的结构型式很多,头部多为六 角形。受冲击、振动或变载荷的螺 栓,为增大柔性,其光杆部分制成 细段或中空。螺柱的座端旋入被联 接件的螺纹孔,螺母端配用的螺母 与螺栓螺母相似。 阀门材料 —密封面材料 第二章 阀门材料 ? 本章思考题 ? 对阀门材料有那些要求; ? 选择密封面材料时应考虑那些因素; ? 何谓填料,对阀门有那些要求。 第三章 阀门的驱动装置 ? 学习本章的目的 ? 了解阀门驱动装置的种类和特点; ? 了解阀门驱动装置选择的原则和依据; ? 了解阀门驱动装置的基本原理; ? 基本掌握电动阀门的工作环境的要求。 第三章 阀门的驱动装置 阀门驱动装置的分类 ? 按驱动机构的运动 方式,阀门驱动装 置分为直行程和角 行程两种,按驱动 结构阀门驱动装置 分为: 第三章 阀门的驱动装置 ? 阀门驱动装置valve actuator 阀门驱动装置按输出轴运动方式分: (1)为多圈回转式;(2)部分回转式 (3)直线往复式。 多圈回转式适用于阀杆或阀杆螺母需要回转多圈才能全开或全关的阀门, 如闸阀、截止阀,输出转矩值的系列一般为 40~10000牛/米(推力为 20~1100千牛)。部分回转式适用于阀杆在回转一圈之内就能全开或 全关的阀门,如球阀、蝶阀,其输出转矩的系列一般为 125~125000 牛/米。直线往复式适用于阀杆只做直线往复运动就能全开或全关的 阀门如电磁阀。阀门驱动装置按动力源可分为手动装置、气动装置、 液动装置、电动装置、气液联动装置、电液联动装置等。最原始和最 简单的阀门驱动装置是手轮(手柄)。 第三章 阀门的驱动装置 类型 驱动力 行程 扭矩 调节 遥控距离 环境条件 结构 配套 用途 电磁驱动 电动 最小 大 最小 大 不宜调节 通过转矩限 制机构调节 远 远 要考虑 要考虑 简单 复杂 电源简单 较简单 用于小口径 用于各种截 截止阀 断阀 液动 大 大 气动 较小 较小 通过动力源压力调节 较远 影响不大 较简单 压力与控制系统教复杂 用于快速启动的阀门 第三章 阀门的驱动装置 (1 阀门驱动方式的选择依 据: (1)阀门的型式、规格与结构; (2) 阀门的启闭力矩(管线 压力阀门的最大压差)推力; (3)最高环境温度与流体温 度; (4)使用方式与使用次数; (5)启闭速度与时间; (6)阀杆直径、螺距、旋转方 向; (7)连接方式; (8)动力源参数:电动的 电源和电压、相数、频率; 气动的气源压力;液动的液 源压力。 ? (9)特殊考虑:低温、防腐、 防水、防火、防辐照等。 阀门的驱动装置——手动 手柄手轮式 (包括通过中间齿轮减速) 手动 弹簧杠杆式 阀门的驱动装置——手动装置 手动阀门简单介绍 手轮驱动:手轮可采用可锻铸铁、球墨铸 铁或钢也有采用铝合金或塑料等材料。 手轮旋向:顺时针开阀门:逆时针关闭。 撞击式手轮:撞击式手轮适用于要求启闭 力矩较大的截止阀。 齿轮传动手动装置 齿轮传动手动装置分两种,一种是在阀门 支架上设置齿轮减速机构,一种是齿轮 减速箱式手动装置。前者大多为一级齿 轮减速,后者又可分为多回转手动装置。 手动装置与阀门的连接可以与电动驱动 装置一致。 阀门的驱动装置——电动装置 电磁式 电动 装置 电磁式 电动机式 阀门的驱动装置——电动装置 与其他阀门驱动装置相比,新闻中心,电动驱动 普通型电动装置的使用环境如下: 装置具有动力源广泛,操作迅速、 (1)环境温度-25-40℃; 方便等特点,并且容易满足各种控 (2)环境相对湿度≥90%; 制要求。所以,在阀门驱动装置中, (3.)海拔≥1000米; 电动装置占主导地位。阀门电动装 (4)工作环境要求不含有腐蚀性 置按输出方式分为多回转型(Z型) 、易燃、易爆的介质。 和部分回转型(Q型)两种,前者 如阀门的工作环境条件超过普通 用于升降杆类阀门,包括:闸阀、 型电动装置所具有的能力时,需 截止阀、节流阀、隔膜阀等;后者 采用特殊防护型产品。 用于回转杆类阀门,包括球阀、旋 塞阀、蝶阀等,通常在90度范围内 启闭。阀门电动装置按防护类型分 为普通型和特殊防护型两大类。 阀门的驱动装置——电动装置 特殊防护型电动装置主要技术参数 型式 户外型 高温型 低温型 防腐型 高速型 防爆型 船舶型 耐火型 双速型 潜水型 防辐射型 主要特性 环境温度 –40-+40度;最大降雨量 50mm/10min 最大太阳辐射强度1.4J/(cm2.min)有沙、雪、霜、露 最高环境温度可达80度 最低环境温度可达-55度 有一种或一种以上者含一定浓度化学腐蚀性介质的环境。 阀杆转速70r/min 应能在具有爆炸性介质的环境中工作 适用于轮船上有盐、雾存在的环境中 应能在发生火灾(如温度达1300度)的环境中在一定时间范围内(如 15min)仍能正常开启或关闭。 双速变化范围达60:1 耐水1型适于短时浸水工作环境(10m、72h)耐水2型适用长期浸泡各种 环境,水深可以达10 m 适用于核电站特殊要求的场合 阀门的驱动装置——电动装置 阀门的驱动装置——电动装置 阀门的驱动装置——电动装置 阀门的驱动装置——电动装置 阀门的驱动装置——气动装置 ? 阀门气动驱动装置安全、可靠、成 本低,使用维修方便。目前气动装 置在具有防爆要求的场合应用较多。 阀门气动驱动装置采用气源的工作 压较低,一般不大于0.82MPa,又 因结构尺寸不宜过大,因而阀门气 动驱动装置的总推力不可能很大。 ? 阀门气动驱动装置按其结构特点分 为三种型式:(1)薄膜式气动驱 动装置、(2)气缸或气动驱动装 置(3)摆动式气动驱动装置。此 外还有气动马达式气动驱动装置。 阀门的驱动装置——气动装置 ? 气(液)动装置 多数由压缩气体或 液压驱动的压力缸构成动装置示意 (直线往复式)),少数由气动马达 或液压马达驱动的减速机构成。前 一种广泛用作部分回转式和直线往 复式驱动;后一种可以用作多圈回 转式驱动,有的可以与电动装置通 用。它们都有结构紧凑、启闭迅速 的特点,适用于室内或有腐蚀、易 燃易爆的环境;其缺点是配管较复 杂,不适于远距离控制。液动装置 采用较高的压力,出力较大。 阀门的驱动装置——液动装置 阀门液动装置的构成 液动装置由动力、控制和执行机构三 大部分组成。动力部分的作用是把 电动或气动马 ? 达旋转轴上的有效功率转变成液压 传动的流体压力能。它由电动机或 气动马达、液压泵油箱等件构成。 控制部分由控制阀,如压力控制阀、 流量控制阀、方向控制阀等和电气 控制系统组成。执行机构有两种, 一种是液压缸执行机构,实现往复 直线运动;另一种是液压马达执行 机构,实现回转运动。 第三章 阀门驱动装置 ? 思考题 ? 阀门驱动装置有那几类; ? 阀门驱动装置选用时主要考虑的原则和 要求; ? 选用电动阀门我们应该注意什么。 第四章 阀门的标志 1 阀门的识别和涂漆 阀门出厂一般需要表面涂漆,涂漆层应该 耐久、美观,并保证标志明显清晰。产 品阀体可以按照下列要求进行识别涂漆; 第四章 阀门的标志 按密封面材料在手轮、手柄或扳手 上的涂漆颜色 第四章 阀门的标志 阀门的编号方法: JB/T308《阀门型号的编制方法》适用于工业管道用闸阀、截止阀、 节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压 阀、疏水阀、柱塞阀等; 1.阀门的型号编制方法如下: 第四章 阀门的标志 ? 2.类型代号用汉语拼音字母表示,按表1的规定。 第四章 阀门的标志 3.传动方式代号用阿拉伯数字表示,按表2的规定。 第四章 阀门的标志 4.连接形式代号用阿拉伯数字代号表示,按表3的规定。 第四章 阀门的标志 ? 5.结构形式代号用阿拉伯数字表示,按表4~13的规定 第四章 阀门的标志 第四章 阀门的标志 第四章 阀门的标志 第四章 阀门的标志 第四章 阀门的标志 第四章 阀门的标志 6.阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示,按 表14的规定。2 当密封副的密封面材料不同时,以硬度 低的材料代号表示。 第四章 阀门的标志 7.公称压力数值,按JB74-59《管路附件公称压力,试验压力和工 作压力》的规定。用于电站工业的阀门,当介质最高温度超过530 摄氏度时,按JB74-59第5条的规定标注工作压力。 8.阀体材料代号用汉语拼音字母表示,按表15的规定。 阀门的标志 苏阀阀门型号的编制方法 中核苏阀没有完全按照JB308的编号方法,而是另外采用一种方法编 制阀门型号。 阀门的标志 阀门的标志 阀门的标志 阀门的标志 阀门的标志 ? 举例: ? (1)公称通径4英寸、楔式闸阀、 螺栓连接阀盖、外螺纹支架式, 150Lb,按API600设计。凸面 法兰连接,分离式阀座,密封 面材料Cr13-Cr13 ,阀体材料 WCB,伞齿轮操作闸阀的标记 示例: 4Z1A21C-S ? (2)公称通径12英寸、压力 密封阀盖、1500Lb,按BS 1868设计。对焊端连接,分离 式阀座,密封面材料HF-HF , 阀体材料WC6,旋启式止回阀 的标记示例: 12HP15W22H 第五章 阀门实际使用案例 ? 1) 吊运和储存 ? 整箱阀门:板条箱和木箱,用叉车进行装 卸;当用吊车进行装卸是注意木箱的重心 和绳索的强度,不能倾覆或者不使绳索断 裂,防止安全事故的发生。整箱阀门不能 堆放的露天,要放在工地野外注意防潮、 防雨。 ? 2) 已开箱的阀门 ? 这些阀门的吊运要采取合适的手段和措施 如应用货盘,注意加工面受到损害,特别 是阀门二端如焊接端、法兰密封面等; ? 对于大口径的阀门,在吊运阀门时可用皮 带或链条绕过阀体的径部吊起,并应保持 平衡以防止意外堕落或在吊运中松动。 ? 3)警告 ? A) 吊运设备(如皮带、 链条)的尺寸和强度 需合适能够承受阀门 的重量; ? B) 禁止通过绕在手轮、 螺栓、马达、电动装 置或其他阀门附加装 置上进行吊装。 阀门实际使用案例 ? 3 阀门安装 ? 阀门安装前的检查 ? 1) 小心打开包装,并注意阀门上的标识和铭牌内容是否与使用要 求相符。 ? 2) 拆除阀门通道两端的端盖,去除端面防护涂层。用压缩空气清 洁阀门内部,确保没有任何异物如木屑、塑料等包装材料附在阀 门内部、阀座或连接端面处。 ? 3) 通过阀门端部通道检查阀门内部的清洁情况﹑看是否有杂物和 有害物质的侵蚀。 ? 4) 检查阀门的流向标记,以确保阀门正确的安装方向。(适用于 低温闸阀、截止阀、止回阀) ? 5) 确保阀门在管线上能正确安装并拥有可靠的支撑,如有必要, 在管线上设置膨胀与弯曲补偿结构,避免过度的管道应力对阀门 造成损害。 阀门实际使用案例 4 阀门安装说明 ? 法兰端阀门 1) 阀门应尽量安装在水平管道上, 认真检查配对法兰的表面,如发现 阀杆朝上。 有可能引起泄漏的缺陷(如一个深 2) 安装时,闸板应处于关闭位置, 以确保安装进程中不致损坏阀座 的径向凹槽或刀痕),应消除后才 可以进行装配。 /闸板密封面。 阀门法兰和管道法兰应良好对正后 3) 当 运 行 温 度 超 过 200°C (392°F)时,建议对阀门采取 保护措施。以避免高温对操作和 维护人员造成伤害。 4) 电动装置阀门应特别注意当电装 失效时阀门所处的状态(如“开” 或“关”)。 才可以进行装配。螺栓螺纹可适 当使用润滑油以避免咬死。装配 时应有次序地拧紧螺栓(螺栓的 紧固次序可参见“第5节 图1”), 使作用在法兰和垫片上的力尽可 能均匀,应避免一个法兰相对于 另一个法兰发生扭曲及变形等情 况发生。 阀门实际使用案例 ? 焊接端阀门 ? 螺纹端阀门 检查焊接端表面﹑尺寸和清洁情况, 检查阀门和配对管线上连接螺纹的 对涉及装配和焊接要求的各种条 件进行评估。 建议微开启阀门以避免热膨胀对阀 座密封面的损坏。 形式和清洁情况,确保螺纹和外 圆区域无可见的凹痕﹑变形和杂 物附在配合表面上。 圆锥管螺纹在开始旋入时本身就是 焊接时应尽量采用较小的电流进行 焊接,以避免阀门的密封区域产 生热变形。对于软密封阀门,必 略松的配合,当螺纹已适当的啮 合时应避免施加过大的扳紧力矩。 可用适当的带子或细丝缠绕在管螺 须采取有效的保护措施,以保证 软密封面区域温度在焊接时不超 过95°C,过高的焊接温度将会 对软密封造成损坏。 纹外表面(除非用户指定不能在 螺纹表面附加密封材料)。 阀门实际使用案例 ? 5齿轮箱或电动装置的安装 1) 一般来说齿轮箱和电动装置的安 装和调试在阀门出厂前已由阀门 制造厂或该设备的生产厂家调试 完毕,如果用户觉得有必要自行 拆卸阀门的话,那么首先应该拆 下驱动装置后才能拆卸阀门。 2) 在使用前,用户应确保电动装置 的电线连接和线路相位电压完全 正确。 3) 对于齿轮和电动传动,阀门通道 最好处于水平方向,阀杆垂直向 上。如果须其他的安装方向,用 户应当考虑对传动装置采用适当 的支承固定方式,同时与制造厂 联系寻求解决方案。 ? 6 阀门维护 建议对阀门进行定期检查,至少,所有 阀门每季度应当检查一次,以确保正 确的操作和防止阀门泄漏,下列各项 是需要重点检查和维护的区域。 - 检查阀杆螺纹的损坏情况 - 检查填料箱的泄漏情况 - 检查体/盖连接处的泄漏情况 - 检查所有外部连接处的泄漏情况 - 操作阀门,检查关闭件是否灵活 - 检查齿轮或电动装置的工作情况(当 使用时) - 检查阀门外部是否有明显损坏和缺陷 阀门实际使用案例 ? 7 阀杆螺纹的维护 ? 8 体/盖密封的维护及垫片的更换 - 暴露在大气中的阀杆螺纹应保 体/盖密封的维护 证良好的润滑,这样可以有 - 体/盖密封检查是常规每月阀门维护 效减小螺纹磨损和降低阀门 检查的一个基本部分。 的操作扭矩。 - 如果是螺栓连接的体/盖密封产生泄 - 对阀杆螺纹部分进行润滑是必 要的,但制造厂并不推荐润 滑阀杆的密封区域,这样做 可能会导致一些有害的杂质 漏,应当对阀盖螺栓螺母进行再 紧固,每个螺栓的受力应尽量均 匀。如果螺栓紧固后阀门仍然泄 漏,就应当考虑更换密封垫片或 检查垫片密封面是否有缺陷。 和颗粒附在阀杆上或进入填 - 对于高压、高温及温度/压力剧烈变 料箱内从而带来严重后果。 化的工况,建议阀门在工作24小 如阀杆螺纹严重磨损或变形, 时后对阀盖螺栓螺母进行再紧固, 使用者必须与制造厂联系寻 以补偿可能发生的任何松动。 求解决方案。 阀门实际使用案例 ? 垫片的更换 5) 如果垫片安装在一个凹面或凹槽内, 1) 检查垫片座的表面,看是否有刀痕、 垫片中心轮廓线应与凹面或凹槽的中 裂纹、刮痕或侵蚀斑点等缺陷,并 心轮廓线对齐。如果连接面是垂直的, 且确保垫片座表面形状与使用的垫 片形式一致。应采取必要措施努力 将刀痕消除。 2) 检查垫片是否为指定的材料,确认 垫片是否损坏和存在缺陷。 3) 检查并清理每个紧固件、垫片和法 兰上螺母接触面,确认这些部位是 则应采取必要的措施,以保证在法兰 紧固的过程中垫片的安装位置不会移 动。 6) 首先按较小的力矩拧紧螺栓,建议采 用星形顺序,如果垫片是金属材料, 则这种情况将比非金属材料更加严重。 否存在严重的磨损和蚀斑,如果以 这需要几次拧紧,当一个螺栓被紧固后, 上所提到各项存在不可修补的损坏 相邻螺栓紧固时将会减小它所承受的 和缺陷,则应考虑更换零件。 应力,这样反复调整直到所有螺栓应 4) 对凸面和平面法兰的安装,以法兰 力达到平衡状态时为止。 螺栓孔的中心圆为中心,在两法兰 面间放上垫圈,均匀地扳紧螺栓和 螺母使其紧固。 阀门实际使用案例 ? 警告: 1. 更换中腔垫片前,应卸除系统 和阀门内腔的压力,并将内 腔介质排放干净,检查阀门 不处在高温状态下,切断电 动装置的电源。否则可能引 起严重的人身伤害和设备损 坏。 2. 对压力密封阀盖,严禁用户自 行拆卸。因为压力密封阀盖 的密封圈一经拆卸,便很难 再保持其密封性能。 ? 填料的更换 1) 卸除系统和阀门内腔的压力和介质。 2) 松开并拧下填料压板的螺母,此时压 板和压套将能自由地沿阀杆上下移动, 阀杆填料被暴露出来。 3) 移除旧的填料,小心使用移走填料的 工具确保不要碰伤阀杆或填料函的内 壁,彻底清理阀杆和填料函。 4) 添加填料:对于开口填料,朝相反的 方向扭转开口端(填料环像“S”型), 分别安装填料,压紧一环后再装下一 环填料。 5) 开口填料的开口应交错呈90度或120度 摆放。 6) 如果有隔环,应确保填料更换后隔环 仍在最初的安装位置。 7) 拧紧填料压盖上的螺母。 阀门实际使用案例 8) 手动开关几次阀门,确保所 ? 阀门保修 有零件在压力下平稳工作, 该动作还可以帮助“放 制造厂对阀门投入使用后 置”填料,使填料受力均匀分布。 一年内负责保修 ,但不 9) 几天后,检查阀门填料函的 泄漏情况,并根据实际情况 超 过 发 货 期 18 个 月 , 在 保修期内,因材料缺陷, 进行调整。 制造不良,以及正常操 10) 如果采用V形聚四氟乙烯填 料,应注意以下几点: 作下发生的损坏,均提 供保修服务。 - 确保环的边缘没有卷起。 - 确保V形填料环开口正对着密 封介质的方向

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