淺析閥門原理及應用

王玉玲

摘 要：閥門是管道系統中的一項重要組成部分，具有不可忽視的作用。本文作者對閥門的原理進行了詳細介紹，并提出了相應的建議，希望相關工作人員在進行閥門安裝于維修的過程中能夠根據實際情況進行科學、合理的選擇。

關鍵詞：閥門；故障；維修；建議

1 前言

長期以來，管道閥門在運行過程中“關不嚴、漏水、更換頻繁”等通病比比皆是，除了有閥門本身的質量問題及施工安裝不當的原因之外，還與閥門的選用有很大的關系，很多情況下是由于閥門選用不當造成的。由于流體的切斷、連通、分流、泄流等功能是通過閥門來實現的，因此，閥門的選型和安裝直接關系到其使用效果的好壞。

2 閥門的定義及結構原理

“閥”的定義是在流體系統中，用來控制流體方向、壓力、流量的裝置。閥門是使配管和設備內的介質流動或停止，并能控制其流量的裝置。被控制的介質可以是液體、氣體、氣液混合體或固液混合體。閥門通常由閥體、閥蓋、閥座、啟閉件、驅動機構、密封件和緊固件等組成。閥門的控制功能是依靠驅動機構或流體驅使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉運動以改變流道面積的大小來實現的。

3 閥門的分類

閥門按使用功能可分為截斷閥、調節閥、止回閥、分流閥、安全閥、多用閥六類。

截斷閥主要用于截斷流體通路，包括截止閥、閘閥、旋塞閥、球閥、蝶閥隔膜閥、夾管閥等；調節閥主要用于調節流體的壓力、流量等，包括調節閥、節流閥、減壓閥和浮球調節閥等；止回閥用于阻止流體的逆向流動；分流閥用于分配流體的通路去向，或將兩相流體分離，包括滑閥、多通閥、疏水閥和排空氣閥等；安全閥主要用于安全保護，防止鍋爐、壓力容器或管道因超壓而破壞；多用閥是具有一種以上功能的閥門，如截止止回閥既能起斷流作用又能起止回作用。

工業管道閥門按公稱壓力又可分為真空閥、低壓閥、中壓閥、高壓閥、超高壓閥；閥門按工作溫度又可分為常溫閥、中溫閥、高溫閥、低溫閥；閥門還可按驅動裝置的類型、與管道的聯接方式和閥體的使用材料等進行分類。閥門可按各種分類方法單獨地或組合地命名，也可按啟閉件的結構特征或具體用途命名。

閥門的基本參數是工作壓力、工作溫度和口徑。對于大量使用于工業管道的各種閥門，常用公稱壓力和公稱通徑作為基本參數。公稱壓力是指某種材料的閥門，在規定的溫度下，允許承受的最大工作壓力。公稱通徑是指閥體與管子聯接端部的名義內徑。

4 管道閥門的優劣性分析

4.1 閘閥

閘閥的工作原理主要是通過壓力閥門，關閉和疏導流體。具有流體壓力損失小、流體流動不受限制、形體結構簡單、堅固耐用、而且具有成熟的制造技術等優點。但缺點是體積大、笨重開啟高度較高、安裝空間大、密封面容易產生劃痕、閘板與閥桿容易脫落、高速液流會造成局部開放條件下閘門的振動。適用于不經常開啟和關閉的管道系統。

4.2 截止閥

截止閥的工作原理主要是閥瓣沿閥座中心移動，對閥門進行啟閉。優點在于耐高溫、耐磨，制造工藝性比較好，便于維修。而缺點則是流體壓力損失大，開啟速度慢。只允許介質單向流動，密封性稍差。適用范圍：適用于采暖及蒸汽系統，在管道系統中，需要對流量切斷一般采用截止閥。

4.3 蝶閥

蝶閥的工作原理是閥瓣是一個圓盤，閥桿在0°～90°范圍內往復回轉實現閥門的啟閉。優點在于結構簡單，體積小、質量輕，操作簡單，流體壓力損失小。而缺點則是流量調節范圍不大，密封性能較差，閥板受介質的沖蝕較大。適用范圍： 適用于空間小、大口徑管道系統中。

5 閥門的安裝及使用

5.1 止回閥的安裝

止回閥分為升降式、旋啟式兩種。DN<50mm時，宜選用升降式；口徑DN≥50mm 時，宜選用旋啟式。升降式止回閥只能安裝在水平管道上，旋啟式止回閥在水平或垂直管道均可以安裝。升降式止回閥安裝時要保證其閥瓣垂直，以便升降靈活；旋啟式止回閥安裝時要保證其銷軸水平，以便旋啟靈活。升降式止回閥的阻力比旋啟式止回閥大一些；大口徑管道及水泵出口處宜采用緩閉式止回閥，且在止回閥上部設有球閥或閘閥，以方便檢修；對于裝有管道倒流防止器的管段，無需再安裝止回閥。

5.2 減壓閥的安裝

安裝減壓閥一般情況下需要增加旁通管。但是，給水系統在分區需要增設減壓閥時，一定不能增設旁通管，而要設兩組同樣配置的減壓閥，一用一備。減壓閥要直立安裝在水平管道上，不能傾斜。

5.3 控制閥

有時為了調節控制流體的壓力、流量等參數，需要安裝調節機構（ 控制閥），其原理是改變閥門閥瓣與閥座間的流通面積，以達到調節的目的，控制方式一般有電動式、氣動式、液壓式等。常用的控制閥有電動調節閥、減壓閥、氣動調節閥、穩壓閥等。

6 閥門選用及使用原則

截止閥一般用于DN≤50mm供水管網中，空調管道盡量少用截止閥。閘閥通常用于不需要經常啟閉，而且長期保持閘板全開或全閉的情況下。閘閥不能作為調節流量使用，一般不用于輸送泥漿等介質的管路中。閘閥在小開度時，關閉速度一定要慢，不然會產生水錘。一般情況下，蝶閥口徑<150mm 時采用手柄式（D71X、D41X），蝶閥口徑>150mm 時采用蝸輪傳動式（D371X、D341X）。蝶閥作為調節流量使用時，15°開度內不宜長期使用，這樣會產生振動和氣蝕。其他功能閥門的選用。

（1）要求關閉較嚴密的閥門：截止閥、柱塞閥、球閥；

（2）控制流量的閥門：截止閥、旋塞閥、球閥；

（3）改變方向的閥門：旋塞閥、球閥；

（4）帶有懸浮顆粒的流體的閥門：球閥和旋塞閥；

（5）全開、全閉最方便的閥門：球閥、閘閥；

（6）安裝空間小的場所宜采用的閥門：蝶閥、球閥；

（7）水泵進出口宜采用的閥門：蝶閥；

（8）分、集水器之間采用的閥門：壓差旁通閥；

（9）具有方向性的閥門：截止閥、節流閥、減壓閥、止回閥；

（10）供熱工程中變流量系統采用的閥門：平衡閥。

7 閥門的安裝

給水工程的閥門內壁涂料必須是無毒的，用于污水工程的閥門應耐腐蝕、不易堵塞。閥門安裝質量的好壞直接影響到使用效果，若安裝不當，可能使閥門的性能下降，所以必須予以重視。（1）閥門安裝前，必須仔細閱讀閥門說明書； 分清閥門的方向和位置。（2）閥門吊裝時，繩索應綁在閥蓋與閥體的法蘭連接處，不能拴在手輪或閥桿上。（3）閥門與管道對口連接時，不得生拉硬拽強行對口。法蘭螺栓要對角線分次緊固，最后再依次擰緊。（4）閥門的全程安裝過程中拐彎部分不要太多。（5）閥門部分的安裝要保證麻絲的穩定性，通過麻絲沿線涂料來減少銹跡堆積，這樣會影響閥門的使用安全性。（6）在蒸汽型的管道安裝過程中，安裝的固定閥門支架必須要設置正確的位置和恰當的安裝使用規則，保證管道的熱脹冷縮的變化不會導致閥門的爆裂。

8 結語

隨著現代工業以及流程工藝自動控制和遠距離流體輸送的發展，促進了現代低溫閥、真空閥和各種調節閥的發展。閥門將向擴大產品參數，發展節能、省力和自控閥門，改進結構、采用新材料和新工藝，提高閥門的使用壽命。

參考文獻：

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