浅析阀门原理及应用

王玉玲

摘 要：阀门是管道系统中的一项重要组成部分，具有不可忽视的作用。本文作者对阀门的原理进行了详细介绍，并提出了相应的建议，希望相关工作人员在进行阀门安装于维修的过程中能够根据实际情况进行科学、合理的选择。

关键词：阀门；故障；维修；建议

1 前言

长期以来，管道阀门在运行过程中“关不严、漏水、更换频繁”等通病比比皆是，除了有阀门本身的质量问题及施工安装不当的原因之外，还与阀门的选用有很大的关系，很多情况下是由于阀门选用不当造成的。由于流体的切断、连通、分流、泄流等功能是通过阀门来实现的，因此，阀门的选型和安装直接关系到其使用效果的好坏。

2 阀门的定义及结构原理

“阀”的定义是在流体系统中，用来控制流體方向、压力、流量的装置。阀门是使配管和设备内的介质流动或停止，并能控制其流量的装置。被控制的介质可以是液体、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、驱动机构、密封件和紧固件等组成。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。

3 阀门的分类

阀门按使用功能可分為截断阀、调节阀、止回阀、分流阀、安全阀、多用阀六类。

截断阀主要用于截断流体通路，包括截止阀、闸阀、旋塞阀、球阀、蝶阀隔膜阀、夹管阀等；调节阀主要用于调节流体的压力、流量等，包括调节阀、节流阀、减压阀和浮球调节阀等；止回阀用于阻止流体的逆向流动；分流阀用于分配流体的通路去向，或将两相流体分离，包括滑阀、多通阀、疏水阀和排空气阀等；安全阀主要用于安全保护，防止锅炉、压力容器或管道因超压而破坏；多用阀是具有一种以上功能的阀门，如截止止回阀既能起断流作用又能起止回作用。

工业管道阀门按公称压力又可分为真空阀、低压阀、中压阀、高压阀、超高压阀；阀门按工作温度又可分为常温阀、中温阀、高温阀、低温阀；阀门还可按驱动装置的类型、与管道的联接方式和阀体的使用材料等进行分类。阀门可按各种分类方法单独地或组合地命名，也可按启闭件的结构特征或具体用途命名。

阀门的基本参数是工作压力、工作温度和口径。对于大量使用于工业管道的各种阀门，常用公称压力和公称通径作为基本参数。公称压力是指某种材料的阀门，在规定的温度下，允许承受的最大工作压力。公称通径是指阀体与管子联接端部的名义内径。

4 管道阀门的优劣性分析

4.1 闸阀

闸阀的工作原理主要是通过压力阀门，关闭和疏导流体。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。

4.2 截止阀

截止阀的工作原理主要是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。适用范围：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。

4.3 蝶阀

蝶阀的工作原理是阀瓣是一个圆盘，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。适用范围： 适用于空间小、大口径管道系统中。

5 阀门的安装及使用

5.1 止回阀的安装

止回阀分为升降式、旋启式两种。DN<50mm时，宜选用升降式；口径DN≥50mm 时，宜选用旋启式。升降式止回阀只能安装在水平管道上，旋启式止回阀在水平或垂直管道均可以安装。升降式止回阀安装时要保证其阀瓣垂直，以便升降灵活；旋启式止回阀安装时要保证其销轴水平，以便旋启灵活。升降式止回阀的阻力比旋启式止回阀大一些；大口径管道及水泵出口处宜采用缓闭式止回阀，且在止回阀上部设有球阀或闸阀，以方便检修；对于装有管道倒流防止器的管段，无需再安装止回阀。

5.2 减压阀的安装

安装减压阀一般情况下需要增加旁通管。但是，给水系统在分区需要增设减压阀时，一定不能增设旁通管，而要设两组同样配置的减压阀，一用一备。减压阀要直立安装在水平管道上，不能倾斜。

5.3 控制阀

有时为了调节控制流体的压力、流量等参数，需要安装调节机构（ 控制阀），其原理是改变阀门阀瓣与阀座间的流通面积，以达到调节的目的，控制方式一般有电动式、气动式、液压式等。常用的控制阀有电动调节阀、减压阀、气动调节阀、稳压阀等。

6 阀门选用及使用原则

截止阀一般用于DN≤50mm供水管网中，空调管道尽量少用截止阀。闸阀通常用于不需要经常启闭，而且长期保持闸板全开或全闭的情况下。闸阀不能作为调节流量使用，一般不用于输送泥浆等介质的管路中。闸阀在小开度时，关闭速度一定要慢，不然会产生水锤。一般情况下，蝶阀口径<150mm 时采用手柄式（D71X、D41X），蝶阀口径>150mm 时采用蜗轮传动式（D371X、D341X）。蝶阀作为调节流量使用时，15°开度内不宜长期使用，这样会产生振动和气蚀。其他功能阀门的选用。

（1）要求关闭较严密的阀门：截止阀、柱塞阀、球阀；

（2）控制流量的阀门：截止阀、旋塞阀、球阀；

（3）改变方向的阀门：旋塞阀、球阀；

（4）带有悬浮颗粒的流体的阀门：球阀和旋塞阀；

（5）全开、全闭最方便的阀门：球阀、闸阀；

（6）安装空间小的场所宜采用的阀门：蝶阀、球阀；

（7）水泵进出口宜采用的阀门：蝶阀；

（8）分、集水器之间采用的阀门：压差旁通阀；

（9）具有方向性的阀门：截止阀、节流阀、减压阀、止回阀；

（10）供热工程中变流量系统采用的阀门：平衡阀。

7 阀门的安装

给水工程的阀门内壁涂料必须是无毒的，用于污水工程的阀门应耐腐蚀、不易堵塞。阀门安装质量的好坏直接影响到使用效果，若安装不当，可能使阀门的性能下降，所以必须予以重视。（1）阀门安装前，必须仔细阅读阀门说明书； 分清阀门的方向和位置。（2）阀门吊装时，绳索应绑在阀盖与阀体的法兰连接处，不能拴在手轮或阀杆上。（3）阀门与管道对口连接时，不得生拉硬拽强行对口。法兰螺栓要对角线分次紧固，最后再依次拧紧。（4）阀门的全程安装过程中拐弯部分不要太多。（5）阀门部分的安装要保证麻丝的稳定性，通过麻丝沿线涂料来减少锈迹堆积，这样会影响阀门的使用安全性。（6）在蒸汽型的管道安装过程中，安装的固定阀门支架必须要设置正确的位置和恰当的安装使用规则，保证管道的热胀冷缩的变化不会导致阀门的爆裂。

8 结语

随着现代工业以及流程工艺自动控制和远距离流体输送的发展，促进了现代低温阀、真空阀和各种调节阀的发展。阀门将向扩大产品参数，发展节能、省力和自控阀门，改进结构、采用新材料和新工艺，提高阀门的使用寿命。

参考文献：

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