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各种阀门的优缺点

闸阀:闸阀是指关闭件(闸板)沿通道轴线的垂直方向移动的阀门,在管路上主要作为切断介质用,即全开或全关使用。一般,闸阀不可作为调节流量使用。它可以适用低温压也可以适用于高温高压,并可根据阀门的不同材质。但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中。

优点:
① 流体阻力小;
② 启、闭所需力矩较小;
③ 可以使用在介质向两方向流动的环网管路上,也就是说介质的流向不受限制;
④ 全开时,密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小;
⑤ 形体结构比较简单,制造工艺性较好;
⑥ 结构长度比较短。

缺点:
① 外形尺寸和开启高度较大,所需安装的空间亦较大;
② 在启闭过程中,密封面人相对摩擦,摩损较大,甚至要在高温时容易引起擦伤现象;
③ 一般闸阀都有两个密封面,给给加工、研磨和维修增加了一些困难;
④ 启闭时间长。

蝶阀:蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转 90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。

优点:
① 结构简单,体积小,重量轻,耗材省,别用于大口径阀门中;
② 启闭迅速,流阻小;
③ 可用于带悬浮固体颗粒的介质,依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节,广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。

缺点:
① 流量调节范围不大,当开启达30%时,流量就达到近 95% 以上。
② 由于蝶阀的结构和密封材料的限制,不宜用于高温、高压的管路系统中。一般工作温度在 300℃ 以下,PN40 以下。
③ 密封性能相对于球阀、截止阀较差,故用于密封要求不是很高的地方。

球阀:是由旋塞阀演变而来,它的启闭件是一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转 90°实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。

优点:
① 具有最低的流阻(实际为 0);
② 因在工作时不会卡住(在无润滑剂时),故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中;
③ 在较大的压力和温度范围内,能实现完全密封;
④ 可实现快速启闭,某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s,以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀门时,操作无冲击。
⑤ 球形关闭件能在边界位置上自动定位;
⑥ 工作介质在双面上密封可靠;
⑦ 在全开和全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀;
⑧ 结构紧凑、重量轻,可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构;
⑨ 阀体对称,尤其是焊接阀体结构,能很好地承受来自管道的应力;
⑩ 关闭件能承受关闭时的高压差。
⑾ 全焊接阀体的球阀,可以直埋于地下,使阀门内件不受浸蚀,最高使用寿命可达 30 年,是石油、天然气管线最理想的阀门。

缺点:
① 因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯,它对几乎所有的化学物质都有是惰性的,且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。但聚四氟乙烯的物理特性,包括较高的膨胀系数,对冷流的敏感性和不良的热传导性,要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。所以,当密封材料变硬时,密封的可靠性就受到破坏。而且,聚四氟乙烯的耐温等级较低,只能在小于 180℃ 情况下使用。超过此温度,密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下,一般只会在 120℃ 下使用。
② 它的调节性能相对于截止阀要差一些,尤其是气动阀(或电动阀)。

截止阀:是指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式,阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且具有非常可靠的切断功能,又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。因此,这种类型的阀门非常迁合作为切断或调节以及节流用。

优点:
① 在开启和关闭过程中,由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小,因而耐磨。
② 开启高度一般仅为阀座通道的 1/4,因此比闸阀小得多;
③ 通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面,因而制造工艺性比较好,便于维修。
④ 由于其填料一般为石棉与石墨的混合物,故耐温等级较高。一般蒸汽阀门都用截止阀。

缺点:
① 由于介质通过阀门的流动方向发生了变化,因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门;
② 由于行程较长,开启速度较球阀慢。

旋塞阀:是指关闭件成柱塞形的旋转阀,通过 90°的旋转使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开,实现开启或关闭的一种阀门。阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形。其原理与球阀基本相似,球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的,其主要用于油田开采,同时也用于石油化工。

隔膜阀:是指在阀体和阀盖内装有一挠性膜或组合隔膜,其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。阀痤可以堰形,也可以是直通流道的管壁。

优点:
① 操纵机构与介质通路隔开,不但保证了工作介质的纯净,同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性,阀杆处不需要采用任何形式的单独密封,除非在控制有害介质中作这安全设施使用;
② 由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体,二者均可以采用多种不同的材料,因此该阀能理想控制多种工作介质,尤其适合带有化学腐蚀或悬浮颗粒的介质。
③ 结构简单,只由阀体、隔膜和阀盖组合件三个部件构成。该阀易于快速拆卸和维修,更换隔膜可以在现场及短时间内完成。

缺点:
① 由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺和限制,较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难,故隔膜不宜用于较大的管径,一般应用在 DN≤200mm 以下的管路上。
② 由于受隔膜材料的限制,隔膜阀适用于低压及温度不高的场合。一般不超过 180℃;
③调节性能相对较差,只在小范围内调节(一般在关闭至 2/3 开度时,可用于流量调节)。

安全阀:是指在受压容器、设备或管路上,作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止设备、容器或管路和压力继续升高;当压力降低到规定值时,阀门应自动及时关闭,从而保护设备、容器或管路的安全运行。

蒸汽疏水阀:在输送蒸汽、压缩空气等介质中,会有一些冷凝水形成,为了保证装置的工作效率和安全运转,就应及时排放这些无用且有害的介质,以保证装置的消耗和使用。它有以下作用:

① 能迅速排除产生的凝结水;
② 防止蒸汽泄露;
③ 排除空气及其他不凝性气体。

减压阀:是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。

止回阀:又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。这些阀门是靠管路中介质本身的流动产生的力自动开启和关闭的,属于一种自动阀门。止回阀用于管路系统,其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转,以及容器介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。主要可分为旋启式(依重心旋转)与升降式(沿轴线移动)。

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