閥門(mén)工作原理ppt課件.ppt

化工常用閥門(mén)的原理及其使用方法 一 閥門(mén)是化工管路上控制介質(zhì)流動(dòng)的一種重要附件 本講義重于閥門(mén)實(shí)踐應(yīng)用 詳細(xì)原理及結(jié)構(gòu)剖視圖參照有關(guān)資料書(shū)籍 閥門(mén)由閥體 啟閉機(jī)構(gòu) 閥蓋三大部分組成 本次著重介紹本公司常用閥門(mén)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其正確使用注意事項(xiàng) 二 閥門(mén)的作用啟閉作用 切斷或溝通管內(nèi)流體的流動(dòng) 調(diào)節(jié)作用 調(diào)節(jié)管內(nèi)流量 流速 節(jié)流作用 使流體通過(guò)閥門(mén)后產(chǎn)生很大的壓力降 其他作用 a 自動(dòng)啟閉b 維持一定壓力c 阻汽排水 三 閥門(mén)的種類(lèi)按用途分 截?cái)嚅y類(lèi) 調(diào)節(jié)閥類(lèi) 分流閥類(lèi) 止回閥類(lèi) 安全閥類(lèi) 按作用力分 他動(dòng)作用閥門(mén) 自動(dòng)作用閥門(mén) 1 四 閥門(mén)的主要參數(shù)PN公稱(chēng)壓力 允許流體通過(guò)的最大的壓力 DN公稱(chēng)直徑 TN溫度范圍 允許流體的溫度范圍 五 閥門(mén)使用前的檢查檢查項(xiàng)目包括 1 閥體內(nèi)外表面有無(wú)砂眼 裂紋等缺陷 2 閥座與閥體接合是否牢固 閥芯與閥座是否吻合 密封面有無(wú)缺陷 3 閥桿與閥芯連接是否靈活可靠 閥桿有無(wú)彎曲 螺紋有無(wú)損壞 腐蝕 4 填料 墊圈是否老化損壞 5 閥門(mén)開(kāi)啟是否靈活等 六 閥門(mén)使用過(guò)程中常出現(xiàn)的問(wèn)題1 與管道連接處的法蘭 螺紋泄漏 2 填料涵泄漏 腰墊泄漏及閥桿開(kāi)不動(dòng) 3 閥芯與閥座間關(guān)不嚴(yán)形成內(nèi)泄漏 2 化工常用閥門(mén)的特點(diǎn)及其使用注意事項(xiàng) 一 閘閥閘閥是作為截止介質(zhì)使用 在全開(kāi)時(shí)整個(gè)流通直通 此時(shí)介質(zhì)運(yùn)行的壓力損失最小 閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉 而且保持閘板全開(kāi)或全閉的工況 不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用 對(duì)于高速流動(dòng)的介質(zhì) 閘板在局部開(kāi)啟狀況下可以引起閘門(mén)的振動(dòng) 而振動(dòng)又可能損傷閘板和閥座的密封面 而節(jié)流會(huì)使閘板遭受介質(zhì)的沖蝕 從結(jié)構(gòu)形式上 主要的區(qū)別是所采用的密封元件的形式 根據(jù)密封元件的形式 常常把閘閥分成幾種不同的類(lèi)型 如 楔式閘閥 平行式閘閥 平行雙閘板閘閥 楔式雙閘板閘等 最常用的形式是楔式閘閥和平行式閘閥 3 它的優(yōu)點(diǎn)是 流體阻力小 啟閉省勁 可以在介質(zhì)雙向流動(dòng)的情況下使用 沒(méi)有方向性 全開(kāi)時(shí)密封面不易沖蝕 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短 不僅適合做小閥門(mén) 而且合做大閥門(mén) 閘閥按閥桿螺紋分兩類(lèi) 一是明桿式 二是暗桿式 按閘板構(gòu)造分 也分兩類(lèi) 一是平行 二是模式 4 暗桿式明桿式 5 使用注意事項(xiàng) 1 閥桿外端為正方形 對(duì)角線標(biāo)注的直線垂直與閥體方向?yàn)殛P(guān)閉狀態(tài) 與閥體方向一致為開(kāi)啟狀態(tài) 2 正常開(kāi)關(guān)閥門(mén)用考克專(zhuān)用扳手 避免與閥桿打滑造成安全事故 盡量不用活動(dòng)扳手從而造成打滑 3 開(kāi)起閥門(mén)按前面檢查項(xiàng)目檢查 檢查完后慢慢開(kāi)啟閥門(mén) 開(kāi)啟時(shí)盡量不要站在密封面方向 遇到酸堿流體時(shí)須佩戴防酸面具 4 如管道有視鏡的看到視鏡內(nèi)有流體通過(guò)方可檢查無(wú)誤后離開(kāi) 6 7 8 二 截止閥截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直 閥桿開(kāi)啟或關(guān)閉行程相對(duì)較短 并具有非?？煽康那袛鄤?dòng)作 使得這種閥門(mén)非常適合作為介質(zhì)的切斷或調(diào)節(jié)及節(jié)流使用 截止閥的閥瓣一旦處于開(kāi)啟狀況 它的閥座和閥瓣密封面之間就不再的接觸 并具有非?？煽康那袛鄤?dòng)作 這種閥門(mén)非常適合作為介質(zhì)的切斷或調(diào)節(jié)及節(jié)流使用 9 截止閥一旦處于開(kāi)啟狀態(tài) 它的閥座和閥瓣密封面之間就不再有接觸 因而它的密封面機(jī)械磨損較小 由于大部分截止閥的閥座和閥瓣比較容易修理或更換密封元件時(shí)無(wú)需把整個(gè)閥門(mén)從管線上拆下來(lái) 這對(duì)于閥門(mén)和管線焊接成一體的場(chǎng)合是很適用的 介質(zhì)通過(guò)此類(lèi)閥門(mén)時(shí)的流動(dòng)方向發(fā)生了變化 因此截止閥的流動(dòng)阻力較高于其它閥門(mén) 10 常用的截止閥有以下幾種 1 角式截止閥 在角式截止閥中 流體只需改變一次方向 以致于通過(guò)此閥門(mén)的壓力降比常規(guī)結(jié)構(gòu)的截止閥小 2 直流式截止閥 在直流式或Y形截止閥中 閥體的流道與主流道成一斜線 這樣流動(dòng)狀態(tài)的破壞程度比常規(guī)截止閥要小 因而通過(guò)閥門(mén)的壓力損失也相應(yīng)的小了 11 3 柱塞式截止閥 這種形式的截止閥是常規(guī)截止閥的變型 在該閥門(mén)中 閥瓣和閥座通常是基于柱塞原理設(shè)計(jì)的 閥瓣磨光成柱塞與閥桿相連接 密封是由套在柱塞上的兩個(gè)彈性密封圈實(shí)現(xiàn)的 兩個(gè)彈性密封圈用一個(gè)套環(huán)隔開(kāi) 并通過(guò)由閥蓋螺母施加在閥蓋上的載荷把柱塞周?chē)拿芊馊豪?彈性密封圈能夠更換 可以采用各種各樣的材料制成 該閥門(mén)主要用于 開(kāi) 或者 關(guān) 但是備有特制形式的柱塞或特殊的套環(huán) 也可以用于調(diào)節(jié)流量 12 13 14 特點(diǎn) 截止閥上部有手輪 閥桿 中部有螺紋和填料涵密封段 小型閥門(mén)閥桿上螺紋在閥體內(nèi) 其結(jié)構(gòu)緊湊 但閥桿與介質(zhì)接觸部分多 尤其螺紋部分易腐蝕 從閥桿露出閥蓋的高度可判斷閥門(mén)開(kāi)啟程度 為防止介質(zhì)沿閥桿漏出 可在閥桿穿出閥蓋部位用填料來(lái)密封 截止閥結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 但操作簡(jiǎn)單 不甚費(fèi)力 易于調(diào)節(jié)流量和截?cái)嗤ǖ?起閉緩慢無(wú)水錘現(xiàn)象 故使用較為廣泛 15 截止閥安裝時(shí)要注意流體方向 應(yīng)使管路流體由下向上流過(guò)閥座口 及所謂 低進(jìn)高出 目的是減少流體阻力 使開(kāi)啟省力和關(guān)閉狀態(tài)下閥桿 填料涵部分不與介質(zhì)接觸 保證閥桿和填料涵不致?lián)p壞和泄漏 截止閥主要用于水 蒸汽 壓縮空氣及各種物料的管路 可較精確地調(diào)節(jié)流量和嚴(yán)密地截?cái)嗤ǖ?但不能用于粘度大 易結(jié)晶的物料 16 使用注意事項(xiàng) 1 開(kāi)啟前檢查閥門(mén)有無(wú)缺陷 特別是填料涵有無(wú)泄漏 2 在閥桿不能用手直接轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 可用專(zhuān)用F扳手進(jìn)行開(kāi)閉 當(dāng)仍無(wú)法開(kāi)閉時(shí) 請(qǐng)不要加長(zhǎng)扳手力臂來(lái)強(qiáng)行開(kāi)閉 從而造成閥門(mén)的損壞或引起安全事故 3 在用于中壓汽管路閥門(mén)時(shí) 開(kāi)啟時(shí)應(yīng)該先將管內(nèi)的冷凝水排凈 然后慢慢將閥門(mén)開(kāi)啟用0 2至0 3Mpa的蒸汽進(jìn)行管道的預(yù)熱 避免壓力突然升高引起密封面的損壞 當(dāng)檢查正常后將壓力調(diào)至所需狀態(tài) 17 18 三 蝶閥蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向 在蝶閥閥體圓柱形通道內(nèi) 圓盤(pán)形蝶板繞著軸線旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)角度為0 90 之間 旋轉(zhuǎn)到90 時(shí) 閥門(mén)則牌全開(kāi)狀態(tài) 蝶閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 體積小 重量輕 只由少數(shù)幾個(gè)零件組成 而且只需旋轉(zhuǎn)90 即可快速啟閉 操作簡(jiǎn)單 同時(shí)該閥門(mén)具有良好的流體控制特性 蝶閥處于完全開(kāi)啟位置時(shí) 蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時(shí)唯一的阻力 因此通過(guò)該閥門(mén)所產(chǎn)生的壓力降很小 故具有較好的流量控制特性 19 蝶閥有彈性密封和金屬密封兩種密封型式 彈性密封閥門(mén) 密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊 采用金屬密封的閥門(mén)一般比彈性密封的閥門(mén)壽命長(zhǎng) 但很難做到完全密封 金屬密封能適應(yīng)較高的工作溫度 彈性密封則具有受溫度限制的缺陷 如果要求蝶閥作為流量控制使用 主要的是正確選擇閥門(mén)的尺寸和類(lèi)型 20 蝶閥的結(jié)構(gòu)原理尤其適合制作大口徑閥門(mén) 蝶閥不僅在石油 煤氣 化工 水處理等一般工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用 而且還應(yīng)用于熱電站的冷卻水系統(tǒng) 常用的蝶閥有對(duì)夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種 對(duì)夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門(mén)連接在兩管道法蘭之間 法蘭式蝶閥是閥門(mén)上帶有法蘭 用螺栓將閥門(mén)上兩端法蘭連接在管道法蘭上 21 22 氣動(dòng)蝶閥氣缸內(nèi)部原理 23 使用注意事項(xiàng) 1 閥芯只能旋轉(zhuǎn)90度 一般閥體上會(huì)表明CLOSE和OPEN箭頭方向 手輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為關(guān)閉 反之為開(kāi)啟 2 如有時(shí)開(kāi)閉有一定阻力 可以用專(zhuān)用F扳手開(kāi)閥門(mén) 但不能強(qiáng)行開(kāi)閉 否則會(huì)將閥桿齒輪攪壞 3 禁止將手輪卸下用活動(dòng)扳手扳動(dòng)閥桿 下面閥同樣如此 4 開(kāi)閉時(shí)逐步開(kāi)閉 觀察有無(wú)異常情況 防止有泄漏 24 四 球閥球閥是由旋塞閥 旋塞閥即考克 演變而來(lái) 它具有相同的旋轉(zhuǎn)90度提動(dòng)作 不同的是旋塞體是球體 有圓形通孔或通道通過(guò)其軸線 球面和通道口的比例應(yīng)該是這樣的 即當(dāng)球旋轉(zhuǎn)90度時(shí) 在進(jìn) 出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)球面 從而截?cái)嗔鲃?dòng) 球閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密 完全平等的閥體內(nèi)腔為介質(zhì)提供了阻力很小 直通的流道 通常認(rèn)為球閥最適宜直接做開(kāi)閉使用 但近來(lái)的發(fā)展已將球閥設(shè)計(jì)成使它具有節(jié)流和控制流量之用 25 球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊 易于操作和維修 適用于水 溶劑 酸和天然氣等一般工作介質(zhì) 而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì) 如氧氣 過(guò)氧化氫 甲烷和乙烯等 球閥閥體可以是整體的 也可以是組合式的 球體是球閥的啟閉件 又稱(chēng)球芯 球 球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟 關(guān)閉球閥的作用 球閥和旋塞閥是同屬一個(gè)類(lèi)型的閥門(mén) 球閥也從旋塞閥演變而來(lái) 只是球閥的關(guān)閉件是個(gè)球體 球體按功能可分為 二通球 三通球 四通球 彎通球 浮動(dòng)球 固定球 V型球 偏心半球體 帶柄球體 軟密封球體 硬密封球體 實(shí)心球 空心球等 并可為用戶(hù)定制各種非標(biāo)球 26 27 28 29 特點(diǎn)使用注意事項(xiàng) 特點(diǎn) 閥門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 工作可靠 用于雙向流動(dòng)介質(zhì)的管路 流體阻力小 密封性好 缺點(diǎn) 介質(zhì)易從閥桿部位泄漏 使用注意事項(xiàng) 1 同旋塞閥同樣 2 帶手柄閥門(mén) 手柄垂直于介質(zhì)流動(dòng)方向?yàn)殛P(guān)閉狀態(tài) 與介質(zhì)流動(dòng)方向一致的為開(kāi)啟狀態(tài) 3 如遇到帶夾套保溫的球閥時(shí)應(yīng)該注意以下事項(xiàng) 3 1 應(yīng)該將夾套保溫蒸汽開(kāi)啟將閥內(nèi)易結(jié)晶的介質(zhì)融化后方能開(kāi)閉閥門(mén) 切勿介質(zhì)未完全融化就強(qiáng)行開(kāi)閉閥門(mén) 3 2 當(dāng)遇到閥門(mén)不能開(kāi)啟時(shí) 不能利用加長(zhǎng)力臂的方法 強(qiáng)行開(kāi)啟閥門(mén) 因?yàn)檫@樣會(huì)造成因閥桿受阻力較大與閥芯脫落 造成閥門(mén)損壞或造成扳手的損壞 從而造成不安全因素 30 五 止回閥這種類(lèi)型的閥門(mén)的作用是只允許介質(zhì)向一個(gè)方向流動(dòng) 而且阻止方向流動(dòng) 通常這種閥門(mén)是自動(dòng)工作的 在一個(gè)方向流動(dòng)的流體壓力作用下 閥瓣打開(kāi) 流體反方向流動(dòng)時(shí) 由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣作用于閥座 從而切斷流動(dòng) 其中止回閥就屬于這種類(lèi)型的閥門(mén) 它包括旋啟式止回閥和升降式止回閥 31 升降式旋啟式 32 旋啟式止回閥有一介鉸鏈機(jī)構(gòu) 還有一個(gè)像門(mén)一樣的閥瓣自由地靠在傾斜的閥座表面上 為了確保閥瓣每次都能到達(dá)閥座面的合適位置 閥瓣設(shè)計(jì)在鉸鏈機(jī)構(gòu) 以便閥瓣具有足夠有旋啟空間 并使閥瓣真正的 全面的與閥座接觸 閥瓣可以全部用金屬制成 也可以在金屬上鑲嵌皮革 橡膠 或者采用合成覆蓋面 這取決于使用性能的要求 旋啟式止回閥在完全打開(kāi)的狀況下 流體壓力幾乎不受阻礙 因此通過(guò)閥門(mén)的壓力降相對(duì)較小 33 升降式止回閥的閥瓣座落位于閥體上閥座密封面上 此閥門(mén)除了閥瓣可以自由地升降之外 其余部分如同截止閥一樣 流體壓力使閥瓣從閥座密封面上抬起 介質(zhì)回流導(dǎo)致閥瓣回落到閥座上 并切斷流動(dòng) 根據(jù)使用條件 閥瓣可以是全金屬結(jié)構(gòu) 也可以是在閥瓣架上鑲嵌橡膠墊或橡膠環(huán)的形式 像截止閥一樣 流體通過(guò)升降式止回閥的通道也是狹窄的 因此通過(guò)升降式止回閥的壓力降比旋啟式止回閥大些 而且旋啟式止回閥的流量受到的限制很少 使用注意事項(xiàng)注意閥門(mén)方向 箭頭與介質(zhì)流向一致 如介質(zhì)易結(jié)晶可能造成閥片不能壓下起不到指揮 止回的作用 34 35 36 37 38 39 升降式止回閥 40 41 42 43 六 安全閥一概述安全閥是鍋爐 壓力容器和其他受壓力設(shè)備上重要的安全附件 其動(dòng)作可靠性和性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全 并與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān) 而有的用戶(hù)和設(shè)計(jì)部門(mén)在選型時(shí) 總是選錯(cuò)型號(hào) 為此本文對(duì)安全閥的選用加以分析 二 定義安全閥廣義上講包括泄放閥 從管理規(guī)則上看 直接安裝在蒸汽鍋爐或壓力容器上 其必要條件是必須得到技術(shù)監(jiān)督部門(mén)認(rèn)可的閥門(mén) 狹義上稱(chēng)之為安全閥 其他一般稱(chēng)之為泄放閥 安全閥與泄放閥在結(jié)構(gòu)和性能上很相似 二者都是在超過(guò)開(kāi)啟壓力時(shí)自動(dòng)排放內(nèi)部的介質(zhì) 以保證生產(chǎn)裝置的安全 由干存在這種本質(zhì)上類(lèi)似性 人們?cè)谑褂脮r(shí) 往往將二者混同 另外 有些生產(chǎn)裝置在規(guī)則上也規(guī)定選用哪種均可 因此 二者的不同之處往往被忽視 從而也就出現(xiàn)了許多問(wèn)題 如果要將二者作出比較明確的定義 則可按照 ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范 第一篇中所闡述的定義來(lái)理解 44 l 安全閥 SafetyValve 一種由閥前介質(zhì)靜壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓裝置 其特征為具有突開(kāi)的全開(kāi)啟動(dòng)作 用于氣體或蒸汽的場(chǎng)合 如圖1 2 泄放閥 ReliefValve 又稱(chēng)溢流閥一種由閥前介質(zhì)靜壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓裝置 它隨壓力超過(guò)開(kāi)啟力的增長(zhǎng)而按比例開(kāi)啟 主要用于流體的場(chǎng)合 安全閥是一種根據(jù)介質(zhì)壓力自動(dòng)啟閉的閥門(mén) 當(dāng)介質(zhì)壓力超過(guò)定值時(shí) 它能自動(dòng)開(kāi)啟閥門(mén)排放卸壓 使設(shè)備管路免遭破壞的危險(xiǎn) 壓力恢復(fù)正常后又能自動(dòng)關(guān)閉 根據(jù)平衡內(nèi)壓的方式不同 安全閥分為杠桿重錘式和彈簧式兩類(lèi) 45 46 三 選型1 分類(lèi)目前大量生產(chǎn)的安全閥有彈簧式和重錘桿式兩大類(lèi) 另外還有沖量式安全閥 先導(dǎo)式安全閥 安全切換閥 安全解壓閥 靜重式安全閥等 彈簧式安全閥主要依靠彈簧的作用力而工作 彈簧式安全閥中又有封閉和不封閉的 一般易燃 易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式 蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式 在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的 扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度 有時(shí)也可以用作手動(dòng)緊急泄壓用 如圖 杠桿式安全閥主要依靠杠桿重錘的作用力而工作 但由于杠桿式安全閥體積龐大往往限制了選用范圍 溫度較高時(shí)選用帶散熱器的安全閥 47 安全閥的主要參數(shù)是排量 這個(gè)排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開(kāi)啟高度 由開(kāi)啟高度不同 又分為微啟式和全啟式兩種 微啟式是指閥瓣的開(kāi)啟高度為閥座喉徑的1 40 l 20 全啟式是指閥瓣的開(kāi)啟高度為閥座喉徑的1 4 2 安全閥的選用由操作壓力決定安全閥的公稱(chēng)壓力 由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍 由計(jì)算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍 再根據(jù)使用介質(zhì)決定安全閥的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式 再根據(jù)安全閥泄放量計(jì)算出安全閥的喉徑 以下為安全閥選用的一般規(guī)則 l 熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥 2 蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥 3 水等液體不可壓縮介質(zhì)一般用封閉微啟式安全閥 或用安全泄放閥 48 4 高壓給水一般用封閉全啟式安全閥 如高壓給水加熱器 換熱器等 5 氣體等可壓縮性介質(zhì)一般用封閉全啟式安全閥 如儲(chǔ)氣罐 氣體管道等 6 E級(jí)蒸汽鍋爐一般用靜重