阀门是用于控制流体在管路内流动的装置,以下是关于阀门的详细介绍:
历史沿革
大约在公元两千多年前,中国百姓在运送水用的管道中就使用了木塞和竹管作为阀门,之后在农业给排水的灌溉系统中使用了水闸.
1769年,瓦特发明的蒸汽机问世,此时使用的主体阀门是旋塞阀和止回阀.
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,古老的旋塞阀和蝶阀获得了新的应用,根据旋塞阀演变的球阀和隔膜阀得到迅速发展.
1960年,德国Karl Adams提出蝶阀同时具有切断、调节和止回3种功能,并于1966年以“斜置锥形阀座密封系统”为名注册了专利.
1967年,Karl Adams展出了新型的三偏心设计蝶阀,这种新型蝶阀的密封性能大为提高,很快应用于中、高压系统.
1988年,Orbit阀门公司推出一种“对称阀杆导向技术”新型球阀.
2003年,中国颁布第373号国务院令《特种设备安全监察条例》,将阀门产品列入压力管道设备中,受国家安全监察.
工作原理
阀门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对流体的控制,比如 :
闸阀:主要是通过压力阀门,关闭和疏导流体。闸阀具有流体压力损失小、流体流动不受限制、形体结构简单、坚固耐用、而且具有成熟的制造技术等优点。但缺点是体积大、笨重开启高度较高、安装空间大、密封面容易产生划痕、闸板与阀杆容易脱落、高速液流会造成局部开放条件下闸门的振动,适用于不经常开启和关闭的管道系统。
截止阀:阀瓣沿阀座中心移动,对阀门进行启闭。优点在于耐高温、耐磨,制造工艺性比较好,便于维修。而缺点则是流体压力损失大,开启速度慢,只允许介质单向流动,密封性稍差,适用于采暖及蒸汽系统,在管道系统中需要对流量切断一般采用截止阀。
蝶阀:阀瓣是一个圆盘,阀杆在0°~90°范围内往复回转实现阀门的启闭。优点在于结构简单、体积小、质量轻、操作简单,流体压力损失小。而缺点则是流量调节范围不大,密封性能较差,阀板受介质的冲蚀较大,适用于空间小、大口径管道系统中 。
主要结构
阀门主要由阀体、阀盖、阀门杆、阀座、密封件等组成 :
阀体:是阀门的主要部分,直接关系到阀门的强度、使用寿命和密封性能。阀体的材料通常根据使用场合和介质的不同而选择,常见的有铸铁、钢、不锈钢等。
阀盖:是阀门的顶部部分,主要作用是覆盖阀门内部的构件,保护阀门不受外界环境的影响。
阀门杆:是阀门的主要运动部件,它连接阀门的手柄和内部的构件,用于控制阀门的开启和关闭。阀门杆的材料通常是不锈钢或碳钢。
密封件:是保证阀门密封性能的重要部分,它能够防止介质从阀门内部泄漏出来,比如O形圈。
阀座:是关闭件与阀体之间的连接部分,它能够保证关闭件在运动过程中不会脱落或卡住。由于各种阀门的功能和结构不同,阀座的种类也有多种多样,常见的阀座型式有直边圆弧形、单斜边圆弧形、双斜边圆弧形、锥形和平顶形。
阀门特性
使用特性:包括阀门的种类、结构、材质等,不同使用特性的阀门所使用的范围以及性能都是不同的.
结构特性:包括阀门的大小、连接方式以及阀杆的结构等.
分类
按驱动方式分类:
驱动阀门:又可分为手动阀门和动力驱动阀门。手动阀门是借助手轮、手柄、杠杆或链轮等,由人力来操作的阀门。动力驱动阀门可以利用各种动力源进行驱动的阀门,在工业领域常见的动力驱动阀门有电动阀门、气动阀门、液动阀门、气-液联动阀门和电-液联动阀门。
自动阀门:是指不需要外力驱动,而是依靠介质自身的能量来使阀门动作的阀门,如安全阀、减压阀、疏水阀、止回阀、自动调节阀等。
按公称压力分类:可分为低真空阀门、中真空阀门、高真空阀门、超高真空阀门、低压阀、中压阀、高压阀和超高压阀.
按公称尺寸分类:可分为小口径阀门、中口径阀门、大口径阀门和特大口径阀门.
按工作温度分类:可分为高温阀、中温阀、常温阀、低温阀和超低温阀.
按照用途和作用分类:可分为截断阀类、止回阀类、分配阀类、调节阀类、安全阀类、其他特殊阀类等.
基本参数 包括公称尺寸(dn)、公称压力(pn)、压力-温度等级、适用温度(°C)、适用介质、流量系数(Kv)、开启力矩(N-m)等.