通用機(jī)械課程之一—閥門

1、核電廠通用機(jī)械設(shè)備之一核電廠通用機(jī)械設(shè)備之一閥門教員:呂云彪核電站員工基礎(chǔ)理論培訓(xùn)教材課程內(nèi)容及要求課程內(nèi)容及要求 課程內(nèi)容 閥門（第一章） 泵（第二章） 風(fēng)機(jī)（第三章） 換熱器（第四章） 要求:通過(guò)基礎(chǔ)理論培訓(xùn),使學(xué)員了解和掌握這些通用機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)理論、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、性能特點(diǎn)、運(yùn)行方式、操作要求以及可能發(fā)生的故障和預(yù)防、排除故障措施等知識(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操縱員或運(yùn)行工作人員是非常重要的，也是操縱員掌握核電廠安全運(yùn)行的基本保證。第一章 閥門 主要內(nèi)容 閥門的種類:（1）七種常用的用于截?cái)?、?jié)流的閥門;（2）止回閥;（3）安全閥;（4）減壓閥;（5）疏水閥（疏水器）;（6）高溫、高壓閥; 閥門的

2、驅(qū)動(dòng); 閥門分級(jí)和識(shí)別標(biāo)志.閥門分類及圖形符號(hào) 分類依據(jù)： 按功能 按結(jié)構(gòu)形式 按操作方式1用于截?cái)?、?jié)流的有：閘板閥、截止閥、蝶閥、隔膜閥、球閥、針形閥、旋塞閥等。2用于控制和調(diào)節(jié)流量的有：調(diào)節(jié)閥。3用于單向保護(hù)的有：止回閥、斷流閥。4用于超壓保護(hù)的有：安全閥、安全排放閥。5用于壓力調(diào)節(jié)的有：減壓閥、減壓調(diào)節(jié)閥、排放減壓閥。6用于阻汽排水及排除不凝性氣體的有：熱動(dòng)力式疏水閥、熱靜力式疏水閥、機(jī)械式疏水閥等。 7用于高溫、高壓的有：高溫高壓閥。 閥門圖形符號(hào)一 用于截?cái)唷⒐?jié)流的閥門 閘閥 蝶閥 截止閥 隔膜閥 球閥 針形閥 旋塞閥等1 閘閥 基本結(jié)構(gòu) 特點(diǎn) 適用范圍閘閥的結(jié)構(gòu)形式(斜座式和平行

3、座式) 通過(guò)一個(gè)閥桿操縱的閘板與流體流動(dòng)方向垂直上下移動(dòng)斜座式閘閥分為:單體斜座式閘閥和雙閘板式閘閥平行座式閘閥分為:自由膨漲式和止動(dòng)式閘閥閘板支承座閥門的基本組成閥門的基本組成結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): : 閥體(殼體 ) 閥蓋(閥帽) 閥堵(閥瓣) 支承座 閥桿與傳動(dòng)裝置 密封 閥桿: 明桿式 暗桿式閘閥的基本結(jié)構(gòu)(a)楔式平行座式閘閥(b)單體斜座式閘閥斜座式閘閥斜座式閘閥整體彈性閘板 雙閘板球形支座 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：閘板整體鑄造或鍛造件，閘板與斜支承座面的角一致，因此斜面契合封閉時(shí)確保了完好的密封性。其斜度可以防止閥桿在打開(kāi)時(shí)受力過(guò)大。根據(jù)使用壓力，一般閘板的形狀是扁平、橢圓、圓柱/球形（高壓）。適用范圍：

4、 由于閘板不能適應(yīng)閥體的變形，不能用于介質(zhì)溫度將導(dǎo)致閥體熱變形以及壓力將導(dǎo)致閥體機(jī)械變形的工況。適用于溫度、壓力變化不大的介質(zhì)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由兩個(gè)分開(kāi)的閘板鉸接而成，兩閘板之間可以有微小的位移，以適應(yīng)閥體的變形。 適用范圍： 只適用于低壓飽和蒸汽介質(zhì)平行座式閘閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：閥堵件由兩個(gè)獨(dú)立的圓盤或閘板組成，閥門關(guān)閉時(shí)，在膨脹作用下，兩個(gè)閘板在各自座內(nèi)可自由位移，閥中用彈簧將兩個(gè)閘板隔開(kāi)，并使閘板壓在閥體內(nèi)的平行支承座上。彈簧的推力不足以保證密封，在閥門關(guān)閉時(shí)，流體的壓力使壓力側(cè)的閘板離開(kāi)支承座，而使無(wú)壓側(cè)的閘板壓緊其支承座，流體壓力越大，閘板壓得越緊，從而保證了密封性。適用范圍：這種閥門的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)

5、熱變形不敏感，用于高溫高壓管路（水和蒸汽）中，不用于低壓管路。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：閥堵件由兩個(gè)閘板構(gòu)成，在閉合位置上，閘板由契子鎖定。通常鎖定方式有兩種：（b）單斜面楔止式：兩個(gè)閘板通過(guò)位于中間斜面的相對(duì)位移，增大兩閘板間距，使兩閘板壓緊在各自的支承座面上。（c）中央楔止式：兩閘板在閉合位置上，在兩閘板中央由一個(gè)或幾個(gè)楔子鎖定適用范圍；這種閘閥的優(yōu)點(diǎn)是便于脫契開(kāi)啟，用于低壓飽和蒸汽回路中。閘閥的特點(diǎn)及適用范圍 優(yōu)點(diǎn)：流體阻力小，具有一定的調(diào)節(jié)性，密封性優(yōu)點(diǎn)：流體阻力小，具有一定的調(diào)節(jié)性，密封性能較截止閥好，閥桿可分為明桿式和暗桿式兩種，能較截止閥好，閥桿可分為明桿式和暗桿式兩種，前者在啟閉閥門時(shí)，閥桿有

6、升降，后者則無(wú)升降。前者在啟閉閥門時(shí)，閥桿有升降，后者則無(wú)升降。明桿式尚可根據(jù)閥桿升降高低來(lái)調(diào)節(jié)閥門的啟閉明桿式尚可根據(jù)閥桿升降高低來(lái)調(diào)節(jié)閥門的啟閉程度。程度。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較截止閥復(fù)雜，密封面易磨損，不易缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較截止閥復(fù)雜，密封面易磨損，不易修理修理 適用范圍：適于制成大口徑的閥門，除用于蒸汽、適用范圍：適于制成大口徑的閥門，除用于蒸汽、油品等介質(zhì)外，還適用于含有粒狀固體及粘度較油品等介質(zhì)外，還適用于含有粒狀固體及粘度較大的介質(zhì)，并適用于作放空閥和低真空系統(tǒng)閥門。大的介質(zhì)，并適用于作放空閥和低真空系統(tǒng)閥門。2 蝶閥蝶閥 原理及結(jié)構(gòu)組成 原理：原理：蝶板由閥桿驅(qū)動(dòng)并繞閥桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變閥的開(kāi)

7、啟度。流體流向不改變。位于圓筒形短管內(nèi)部的蝶板呈圓形或橢圓形。繞橢圓的短軸或直徑轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)啟角度值最大等于90，該旋轉(zhuǎn)軸與短管軸線垂直。 閥堵：蝶板 結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：閥座蝶板閥桿閥桿驅(qū)動(dòng)密封 蝶閥的分類 依據(jù)結(jié)構(gòu)形式： 對(duì)夾蝶閥 非對(duì)夾蝶閥 依據(jù)密封性要求，非對(duì)夾蝶閥又可分： 密封式非對(duì)夾蝶閥 不密封式非對(duì)夾蝶閥對(duì)夾蝶閥閥堵：蝶板結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 對(duì)夾蝶閥由三部分組成，即兩個(gè)對(duì)夾法蘭，一個(gè)裝有蝶板的對(duì)夾體（閥芯）。蝶板在對(duì)夾體中的密封依靠襯膠或塑料來(lái)解決。主要優(yōu)點(diǎn)是阻力小，易拆卸檢修。 適用范圍： 適用于液體介質(zhì)和一般腐蝕性介質(zhì)，也用于蒸氣和空氣。主要優(yōu)點(diǎn)是阻力小，易拆卸檢修。 不密封式非對(duì)夾蝶閥

8、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：閥殼體有兩個(gè)平行的安裝接頭，或本身無(wú)安裝接頭，需緊固在管子的兩個(gè)法蘭之間。蝶板由銷和埋頭螺栓或螺釘與一個(gè)軸連接，或者通過(guò)軸上的半夾將軸固定在蝶板上。軸安裝在滾珠軸承或銅環(huán)上，兩端裝有導(dǎo)向裝置和密封墊，軸的一輸出端用于操縱旋轉(zhuǎn)。適用范圍：由于閉合時(shí)缺少密封性，通常用來(lái)調(diào)節(jié)低壓、大流量的燃?xì)狻⒖諝夂退?。密封式非?duì)夾蝶閥適用范圍： 由于有了密封措施，這類蝶閥有雙重用途，既是調(diào)節(jié)閥，同時(shí)又是截?cái)嚅y。它們主要用在大直徑水管和通風(fēng)管道上。如用塑料密封墊就要限制使用范圍，因?yàn)槊芊鈮|將隨溫度升高而損壞。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 在不密封蝶閥設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，在閥殼體內(nèi)或蝶板的外圍裝一層可變形密封墊（橡膠、彈性體），蝶

9、板就靠彈性頂在內(nèi)孔壁上。密封墊緊壓在法蘭之間呈環(huán)形，閉合時(shí)蝶板頂靠在其上 蝶閥的特點(diǎn)及適用范圍 優(yōu)點(diǎn)：阻力小，它與相同直徑和壓力等級(jí)的平行式閘板閥比較，其尺寸小，重量輕，開(kāi)、關(guān)迅速，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，具有一定的調(diào)節(jié)性能，適合制成較大口徑的閥門 缺點(diǎn)：密封性差 適用范圍：一般只用于溫度t80 ，壓力P10 bar的介質(zhì)，不能用于溫度、壓力較高的介質(zhì)3 截止閥原理、分類方式 原理： 閥桿在垂直于支承座的平面內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)方向與流體流動(dòng)方向垂直。閉合時(shí)，依靠閥堵貼合在支承座面上來(lái)保證密封，其方向一般與流向方向相反。 閥桿移動(dòng)方向流體流動(dòng)方向 分類方式：按支承座形式；按閥桿與流體流動(dòng)方向的角度；按閥瓣的數(shù)量；

10、按照結(jié)構(gòu)形式；截止閥典型結(jié)構(gòu) 各類結(jié)構(gòu)形式的截止閥 1平座式截止閥平座式截止閥 2錐形座式截止閥錐形座式截止閥 3. 直角座式截止閥和斜桿式截止閥直角座式截止閥和斜桿式截止閥 4雙聯(lián)式截止閥雙聯(lián)式截止閥 5. 平衡座截止閥平衡座截止閥 6 波紋管截止閥波紋管截止閥 7 雙填料函中間引漏截止閥雙填料函中間引漏截止閥1平座式截止閥平座式截止閥 閥堵鉸接于閥桿上，并抵靠在閥體的平面支承座上，借助于兩個(gè)金屬平面的相互貼靠，是難以保證完好的密封性的。為了改進(jìn)密封性，有些采用可更換的和可變形的彈性材料做支承面（如：橡膠、氯丁橡膠、四氟乙烯等）。2錐形座式截止閥錐形座式截止閥 錐形閥堵鉸接在閥桿上并與經(jīng)機(jī)加

11、工成錐形的座面貼靠。其密封性較好，該型閥可用作斷流閥。為了使截止閥有調(diào)節(jié)功能，為此，其閥瓣的形狀有幾種：錐形、球形或設(shè)計(jì)得符合升程一流量定律（如：拋物線形）的特殊形狀。3.1直角座式截止閥直角座式截止閥 可將流體方向轉(zhuǎn)變90，即同時(shí)起到90彎頭的作用，一般采用錐座，主要做為實(shí)驗(yàn)用閥。3.2斜桿式截止閥斜桿式截止閥 將直桿改為斜桿的目的是為了盡量減少因流體方向的改變而造成的流體阻力，并在閥堵上設(shè)置一避免紊流干擾的導(dǎo)向筒。4雙聯(lián)式截止閥雙聯(lián)式截止閥 可將流體引向兩個(gè)方向。一般也采用錐座，主要用于特定工況。5平衡座截止閥平衡座截止閥 流體從兩個(gè)閥堵間進(jìn)入，于是作用在兩個(gè)閥瓣上的推力互相抵消，閥瓣上的

12、壓力平衡。不管流體壓力如何，開(kāi)閥或關(guān)閥需力都很小，開(kāi)、關(guān)都很方便。6波紋管截止閥波紋管截止閥 核電廠對(duì)閥門的嚴(yán)密性要求很高，尤其是對(duì)于介質(zhì)帶有放射性的閥門，要求達(dá)到?jīng)]有泄漏。為此，采用了波紋管密封結(jié)構(gòu)的閥門，常用的有波紋管截止閥。波紋管的自由端同閥桿焊、閥堵焊接封死，波紋管的開(kāi)口端翻邊固定在閥蓋與閥體之間。閥堵的上下位移受到波紋管拉伸和壓縮的限制，其允許位移量?jī)H為波紋管全長(zhǎng)的20 %。為增加位移量須增加波紋管的長(zhǎng)度。波紋管閥門造價(jià)較高，但能保證無(wú)泄漏 1手輪 2第二道填料函 3第一道填料函 4閥蓋5閥堵 6閥體 7空腔和泄漏引出口7 雙填料函中間引漏截止閥雙填料函中間引漏截止閥 主要用在核電廠

13、高溫、高壓放射性介質(zhì)系統(tǒng)，防止放射性外泄污染環(huán)境。在閥桿上裝設(shè)兩道填料函，中間留一空腔，該空腔同收集罐相連接，罐中保持低壓或常壓。含有放射性高溫冷卻劑沿著閥桿第一道填料函泄漏至空腔后，由于壓力降低部分冷卻劑汽化，并同泄漏水一起被引入收集罐冷凝，這樣第二道填料函只承受低壓或常壓，因而泄漏到外界的可能性很小。 截止閥的特點(diǎn)及適用范圍 優(yōu)點(diǎn)：與閘閥相比，其調(diào)節(jié)性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造維修方便，價(jià)格便宜 缺點(diǎn)：流體阻力較大，密封性能較差 適用范圍：適用于水及蒸汽等介質(zhì)，不宜用于粘度大或含有顆粒易沉淀的介質(zhì)，也不宜作放空閥及低真空系統(tǒng)的閥門 4 針形閥針形閥 針形閥是由截止閥演變而來(lái)的。截止閥的閥堵行程約為完

14、全流動(dòng)時(shí)孔徑的1/4，對(duì)精調(diào)來(lái)說(shuō)，其靈敏度往往不夠，且調(diào)節(jié)范圍較小。為克服這一缺點(diǎn)，采用加長(zhǎng)錐體的大行程閥堵來(lái)增大座處的流通截面的遞增變化。當(dāng)錐頂角很小時(shí)，閥堵就成了閥針了，在這種閥針中，閥針是由閥桿的一端機(jī)加工成錐形而成的。 采用閥針這種結(jié)構(gòu)就能滿足升程一流量定律，即使其升程一流量曲線由拋物線型趨于直線型 針形閥專用于小管徑管路中，由于零件可采用不同的材料制造，可在各種壓力和溫度范圍內(nèi)用作流量調(diào)節(jié)閥。右圖是典型的高壓小流量閥門。 5 隔膜閥隔膜閥 隔膜閥的啟閉件（閥堵或閥瓣）是一彈性隔膜片，夾于閥體與閥蓋之間。隔膜片上中間突出部分固定在閥桿上，閥體內(nèi)襯有橡膠。閉合時(shí)的密封，由閥桿推動(dòng)膜片貼合

15、在水平或凹形的襯膠座上來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于介質(zhì)不進(jìn)入閥蓋內(nèi)腔，因此無(wú)需填料函密封，所以隔膜閥也是無(wú)填料密封閥。隔膜閥的特性是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性好，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)泄漏，阻力小，便于維修；主要缺點(diǎn)，膜片易損壽命短，也不能用于高溫高壓介質(zhì)。主要用于水、酸性介質(zhì)和含有懸浮物的介質(zhì)。由于膜片及襯里等材料性質(zhì)所限，不能用于有機(jī)溶劑及強(qiáng)氧化劑介質(zhì)。 一種國(guó)產(chǎn)隔膜閥大壓灣核電站采用的隔膜閥6 旋塞閥旋塞閥 旋塞閥的閥體內(nèi)有空腔，空腔內(nèi)有一相應(yīng)形狀的旋塞（閥堵），并繞其回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，旋塞（閥堵）的回轉(zhuǎn)軸與空腔軸同心，回轉(zhuǎn)軸上裝有手柄。 旋塞閥堵與閥體均鉆有孔道即流體通道，這些孔道隨旋塞的轉(zhuǎn)角位置而相阻塞（閉合）或相貫通（開(kāi)啟）

16、。旋塞（閥堵）的形狀有圓柱形、錐形和球形等。流通的孔數(shù)及其截面形狀有方形、圓形和梯形等。旋塞閥的類型及其特點(diǎn)旋塞閥的類型及其特點(diǎn) 旋塞閥唯一功能就是切斷功能，因此，閥體與旋塞之間要達(dá)到盡可能好的密封，為此就要使閥體內(nèi)腔與旋塞之間的間隙很小很小，又要便于旋塞自身旋轉(zhuǎn)，故還要進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠行?rùn)滑。一般根據(jù)潤(rùn)滑方式的不同，旋塞閥又分為潤(rùn)滑式和非潤(rùn)滑式兩種類型。潤(rùn)滑式旋塞閥潤(rùn)滑式旋塞閥 與非潤(rùn)滑式相比，該型閥裝有一個(gè)在工作中由外部來(lái)潤(rùn)滑的裝置。閥桿和旋塞自身鉆有潤(rùn)滑油路，這些油路與旋塞和旋塞閥體密封面的槽相通，在使用中，借助高壓（200300 bar）手動(dòng)壓油泵補(bǔ)充潤(rùn)滑油劑。這樣保持了良好的密封性，操作

17、也較方便，且更可靠地避免了可能發(fā)生的卡死和減少支承面磨損。潤(rùn)滑型旋塞閥特別適用于低壓和中壓的燃油、煤氣管道（特別是煤氣管道的安全切斷）。非潤(rùn)滑式旋塞閥非潤(rùn)滑式旋塞閥為避免卡死，這類閥在安裝前先加入潤(rùn)滑劑。但這種閥需要定期維修，拆卸下來(lái)進(jìn)行重新潤(rùn)滑，并保持適當(dāng)?shù)拿芊庑?。該閥特別用于低壓和自潤(rùn)滑式流體管道（如燃油和壓縮空氣）。旋塞閥總的特性是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)迅速，操作方便，流體阻力小，零部件少，重量輕。適用溫度較低、粘度較大的介質(zhì)和要求開(kāi)關(guān)迅速的工況，一般不用于蒸汽和溫度較高的介質(zhì)。 7 球閥球閥 球閥的特點(diǎn)球閥的特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)迅速，操作方便，體積小，重量輕，零部件少，流體阻力小，調(diào)節(jié)性能差

18、，適用于低溫、高壓及粘度大的介質(zhì)。 球閥實(shí)際是旋塞閥的一種類型，因它在工業(yè)中應(yīng)用很廣，故通常單列一類。 球閥的構(gòu)成，除閥體內(nèi)無(wú)支承座外，其他和旋塞閥相同，其閥體為球形，通常由兩個(gè)半球殼組成，其中一個(gè)半球殼較大可引入閥桿，閥堵為中間有一圓柱形通道的圓球體，嵌入閥體球殼里，兩半球殼用法蘭固定，小型球閥也可用螺紋固定，檢修時(shí)可以將球殼拆開(kāi)，取出球形閥堵。閉合時(shí)球形閥堵的圓柱形通道與管軸線成90，閥桿的密封也采用填料函密封。 二二 調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥 調(diào)節(jié)閥的功能 根據(jù)收到的外部指令（手控的，或調(diào)節(jié)電路控制的氣動(dòng)裝置），通過(guò)改變通道截面積來(lái)調(diào)節(jié)流體的流量和壓力。除了特殊情況外，一般對(duì)大流量、高溫高壓都有很高

19、的靈敏度和精確度。 由于調(diào)節(jié)閥經(jīng)常構(gòu)成調(diào)節(jié)系統(tǒng)的最后一個(gè)組成部件，因此一定要保證主控部件的精確、可靠，否則就會(huì)破壞管路系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。 調(diào)節(jié)閥因其作用是按節(jié)流原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故也稱節(jié)流閥。通常調(diào)節(jié)閥在結(jié)構(gòu)上除了啟閉件、閥桿控制系統(tǒng)外均與截止閥相同，其流道也有直通和角式之分。調(diào)節(jié)閥的分類方式： 作用方式； 閥瓣形狀與數(shù)量； 與流體和管道的性質(zhì)密封相關(guān)的閥門的作用。 調(diào)節(jié)閥的類型按作用方式有兩種：按作用方式有兩種： （1）直接作用：增加空氣壓力使閥關(guān)閉，減少空氣壓力時(shí)彈簧推力使它打開(kāi)。 （2）反向作用：增加空氣壓力使閥門打開(kāi)，減少空氣壓力時(shí)彈簧推力使閥門關(guān)閉。 調(diào)節(jié)閥上裝一個(gè)氣動(dòng)控制頭?？刂祁^的

20、里面有一塊膜片，用來(lái)傳遞控制壓力，控制頭的下部承受彈簧的拉伸力。調(diào)節(jié)閥的類型雙座調(diào)節(jié)閥： 為了減小流體對(duì)閥瓣的推力，以便能簡(jiǎn)便、靈活和準(zhǔn)確地操縱，在高壓流體管道上的調(diào)節(jié)閥的閥桿上可安裝兩個(gè)反向運(yùn)動(dòng)的閥瓣， 按閥瓣數(shù)量和形狀 根據(jù)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)（精度，閥瓣啟閉力，閉合的密封性，流體的性質(zhì)、壓力、溫度和流量大小），使用不同形狀的閥辯： （1）V形的閥瓣適用在流量變化很小的管道上； （2）拋物線型使用在流量變化大，要求密封性良好的管道上； （3）速開(kāi)型閥瓣用于要求開(kāi)、關(guān)迅速的工況。調(diào)節(jié)閥的類型特殊功能調(diào)節(jié)閥特殊功能調(diào)節(jié)閥 （1）角式調(diào)節(jié)閥：其流道為角式，安裝于垂直相交的管路上，具有明顯的高溫高壓節(jié)流效應(yīng)。

21、 （2）微流量閥：其閥瓣細(xì)長(zhǎng)如針型，用于精確調(diào)節(jié)小流量流體。 （3）三通閥：閥瓣有三個(gè)開(kāi)孔，在分流或混合流體時(shí)使用。 （4）恒溫閥：恒溫膜盒內(nèi)是高膨脹系數(shù)的液體，當(dāng)外部溫度上升時(shí)，液體膨脹，使上部波紋管壓縮帶動(dòng)閥瓣運(yùn)動(dòng)，減小了加熱流體的流量。反之，閥瓣打開(kāi)。 （5）旋塞型調(diào)節(jié)閥：閥瓣為柱塞狀，三叉開(kāi)孔，通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)流量。恒溫閥 調(diào)節(jié)閥的類型 給水流量調(diào)節(jié)閥 三三 止回閥止回閥 功能：止回閥是一種不需要從外部操縱的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，其運(yùn)行僅受流體的流動(dòng)方向及速度來(lái)控制，并在一個(gè)規(guī)定的方向上永遠(yuǎn)是閉合狀態(tài)。 止回閥一般適用清潔介質(zhì)，不宜用于含有固體顆粒和粘度較大的介質(zhì)。 止回閥按結(jié)構(gòu)可分為旋啟式和垂

22、直升降式兩種 旋啟式止回閥旋啟式止回閥 原理和結(jié)構(gòu)：原理和結(jié)構(gòu)：閥殼體內(nèi)有一個(gè)垂直于管道軸又略傾斜的座。一個(gè)平盤形閥瓣頂靠在座上，并按流體流動(dòng)方向繞連接軸擺動(dòng)。 閥瓣的轉(zhuǎn)動(dòng)軸位于閥瓣重心的上方。流體正向流動(dòng)時(shí)，其推力作用在閥瓣上，使其保持向上打開(kāi)的狀度，處于開(kāi)啟位置； 流體反向，閥瓣落下，在反向推力作用下，閥瓣貼合在閥殼體內(nèi)的支承座面上，閥門關(guān)閉。適用范圍：適用范圍：?jiǎn)㈤]式止回閥由于其閥瓣及運(yùn)動(dòng)部件較重，一般只用在頻率低的工況，如渦輪機(jī)的排放管路。 啟閉式止回閥，不宜制成小口徑閥。它可裝在水平、垂直或傾斜的管道上，如裝在垂直管道上介質(zhì)的流向應(yīng)由下至上。垂直升降式止回閥垂直升降式止回閥 原理：原

23、理：當(dāng)正常工況流體正向流動(dòng)時(shí)，流體壓力將閥瓣推開(kāi)，處于開(kāi)閥狀態(tài)，當(dāng)流體反向時(shí)，閥瓣（閥堵）通過(guò)自身重量和有時(shí)在閥瓣上的回動(dòng)彈簧的作用下落下來(lái)，貼合在支承座面上，閥門關(guān)閉。 垂直升降式止回閥，閉合都是自動(dòng)的。 適用范圍：適用范圍： 垂直升、降式止回閥較啟閉式止回閥密封性好，但流體阻力大。由于閥堵件較輕，適用于擺動(dòng)強(qiáng)度大，工作頻率高的工況，如交變活塞泵的單向閥。底閥 用在泵吸入管的底部的立式垂直升降止回閥斷流閥 蒸汽自動(dòng)斷流閥 斷流閥門的功能： 當(dāng)重要流體管道破裂（如蒸汽管道）時(shí)，引起流體過(guò)速，而使流體自動(dòng)中斷輸出。 它與止回閥相似，但閉合工作原理不同：閥瓣在超速流作用下正向閉合，但開(kāi)啟時(shí)為反向工

24、作。當(dāng)流體速度低于某一值時(shí)，由重錘或彈簧作用使閥門保持開(kāi)啟，如流體超速并超過(guò)彈簧作用閥閉合。斷流閥的使用：注意介質(zhì)流動(dòng)方向，它只能在一個(gè)方向上工作。應(yīng)有一個(gè)外部手柄，以便控制閥瓣的自由工作。不過(guò)分要求絕對(duì)密封。將斷流閥與止回閥組合則構(gòu)成雙效應(yīng)蒸汽自動(dòng)斷流閥門，即可完成止回和過(guò)速斷流兩種功能雙效應(yīng)蒸汽自動(dòng)斷流閥門四四 安全閥安全閥 安全閥的功能安全閥的功能 安全閥為超壓保護(hù)裝置，保護(hù)壓力系統(tǒng)、受壓容器及設(shè)備安全運(yùn)行，防止超壓引起的事故及對(duì)容器和設(shè)備的損壞。當(dāng)壓力升高超過(guò)允許值時(shí)，閥門自動(dòng)開(kāi)啟，全量排放，避免壓力繼續(xù)升高，當(dāng)壓力下降時(shí)閥門及時(shí)關(guān)閉，保持壓力在額定值運(yùn)行。 安全閥的安全要求安全閥的安

25、全要求1校準(zhǔn)壓力（整定壓力）最多等于容器或管路的最大允許壓力。校準(zhǔn)壓力是可調(diào)節(jié)的。2通路截面（閥座喉徑截面積）應(yīng)足以滿足超壓時(shí)流體排放量的要求，以保證在任何情況下，將“超壓”限止在額定壓力的1/10，通路截面可采用幾個(gè)相應(yīng)的安全閥來(lái)滿足，而不限只采用一個(gè)閥，如核電廠穩(wěn)壓器一般裝設(shè)23個(gè)安全閥。通路截面積的確定是根據(jù)額定排放量公式來(lái)計(jì)算的。安全閥的類型和基本結(jié)構(gòu)安全閥的類型和基本結(jié)構(gòu) 杠桿重錘式安全閥杠桿重錘式安全閥 彈簧安全閥彈簧安全閥波紋管式彈簧安全閥波紋管式彈簧安全閥先導(dǎo)式安全閥先導(dǎo)式安全閥 杠桿重錘式安全閥杠桿重錘式安全閥 工作原理:主要是用重錘通過(guò)杠桿作用來(lái)調(diào)節(jié)和平衡安全閥的開(kāi)啟壓力（

26、整定壓力）。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度差。適用：這種安全閥僅限于用在要求不高的低壓容器和回路，工作不穩(wěn)定，經(jīng)常噴放流體，造成支承面腐蝕，目前已基本上很少使，以前安裝的也多被彈簧式安全閥代替。 彈簧式安全閥彈簧式安全閥基本結(jié)構(gòu)：（1）閥體。由鑄鋼做成，閥體裝有兩個(gè)管接頭，一個(gè)與容器或待保護(hù)的管路相接，另一個(gè)與由閥排放流體側(cè)排放口相連。管接頭可用法蘭盤、焊接或螺紋接頭固定。在閥體上裝有閥支承座，一般是不銹鋼焊接成的，支承面是鎢鉻鈷硬質(zhì)合金，并配有一個(gè)調(diào)節(jié)圈；（2）閥瓣（閥堵）。安全閥的閥瓣（閥堵）與截止閥的閥堵件相似，也有錐形和平板形兩種，通常用錐形閥瓣，在閥瓣上裝有閥桿、支承架及彈簧等。 工作原理:主要是用

27、彈簧來(lái)調(diào)節(jié)和平衡安全閥的開(kāi)啟壓力（整定壓力）。彈簧式安全閥彈簧式安全閥基本結(jié)構(gòu)：（3）閥蓋。閥蓋內(nèi)裝有帶立柱的支架支承著向閥瓣提供抵衡力的部件（彈簧和調(diào)節(jié)裝置）。閥蓋或支架通常是用碳鋼制造的；（4）傳動(dòng)系統(tǒng)。傳動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)下部連接閥瓣的閥桿、支承裝置和壓力彈簧調(diào)節(jié)裝置（螺釘，螺母止動(dòng)系統(tǒng)）、閥桿和閥瓣以及裝在兩者間的中間導(dǎo)向件，通常是不銹鋼制造的；（5）彈簧及彈簧座。一個(gè)壓力彈簧頂靠在閥蓋或支架上部，并向簧座施加力，彈簧座通過(guò)球形支承面與桿相連。工作溫度低于250300 時(shí)，彈簧用高質(zhì)的碳鋼制造，工作溫度比較高時(shí)，則采用鎢合金鋼彈簧；基本結(jié)構(gòu)：（6）手柄。在上部有一個(gè)手動(dòng)操縱柄，抬起手柄可檢

28、驗(yàn)閥的工作狀態(tài)是否良好，必要時(shí)也可用來(lái)卸壓。彈簧式安全閥彈簧式安全閥彈簧安全閥的類型彈簧安全閥的類型，依據(jù)閥蓋或罩帽封閉密封與否，可以分為封閉式和非封閉式式兩類。適用適用：1）封閉式：防止灰塵雜物侵入閥內(nèi)，保護(hù)內(nèi)部零件，不要求氣密性；防止有毒、有害、易燃、易爆介質(zhì)溢出，要求氣密性，蓋或帽須做氣密性試驗(yàn)。2）非封閉式彈簧安全閥閥蓋是敞開(kāi)的，有利于降低彈簧腔室的溫度，主要用于蒸汽介質(zhì)。041dh 0201dh 00201401dhd彈簧封閉式安全閥按開(kāi)啟度不同又可分為兩種：1）彈簧封閉全啟動(dòng)式安全閥彈簧封閉全啟動(dòng)式安全閥 開(kāi)啟度：開(kāi)啟度：d0 安全閥喉徑適用介質(zhì)：蒸汽。有時(shí)也用于空氣。2）彈簧封閉

29、微啟動(dòng)安全閥彈簧封閉微啟動(dòng)安全閥啟度有兩種工況： d0 安全閥喉徑適用介質(zhì)：空氣或水（a）為國(guó)產(chǎn)結(jié)構(gòu) （b）為大壓灣核電站采用的結(jié)構(gòu)。波紋管式彈簧安全閥波紋管式彈簧安全閥波紋管式彈簧安全閥波紋管式彈簧安全閥用波紋管代替常規(guī)密封使一般彈簧安全閥成為無(wú)泄漏安全閥，同時(shí)又利用波紋彈簧管把彈簧與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等與介質(zhì)隔離以防止這些重要部位免受介質(zhì)腐蝕而失靈，它的最大優(yōu)點(diǎn)是確保密封適用于對(duì)環(huán)境有害的介質(zhì)。 1閥閉合，如圖（a）所示。流體壓力小于校準(zhǔn)壓力，閥門處于閉合狀態(tài)； 2閥開(kāi)啟，如圖（b）所示。當(dāng)流體（如蒸汽等）壓力上升至與校準(zhǔn)壓力（彈簧，加載作用力）達(dá)到平衡時(shí)，作用在閥瓣上的升力是以使閥瓣上移，閥門微微

30、開(kāi)啟，使流體流通，此時(shí)流體（蒸汽）微弱地流過(guò)下部調(diào)節(jié)圈的內(nèi)表面，并向上方偏流。于是，流體重又作用在支承面以外的閥瓣下表面上和活塞（閥瓣上裝有活塞時(shí)）下表面上，其推力大增，并使閥瓣突然上升到全部行程的2/3左右。 3閥全開(kāi)，如圖（c）所示。當(dāng)流體（如蒸汽等）的壓力繼續(xù)增加，作用在閥瓣和活塞上的力也增加。當(dāng)增加至開(kāi)啟壓力3 %以上時(shí)，閥瓣完全升起，閥門全開(kāi)，確保以最大流量卸壓。如果流體壓力降低，對(duì)閥瓣的推力低于校準(zhǔn)壓力（彈簧作用力），閥瓣也隨之下降到閉合位置。若調(diào)節(jié)正確時(shí)，閥瓣下降后的閉合位置，將保持到比開(kāi)啟位置壓力略低或低于2 %3 %。安全閥的工作原理及過(guò)程安全閥的工作原理及過(guò)程 安全閥的工作

31、原理及過(guò)程安全閥的工作原理及過(guò)程 過(guò)壓：過(guò)壓是形成閥瓣的提升壓力（校準(zhǔn)壓力）與剛好達(dá)到安全閥全開(kāi)壓力之差（在2 %4 %之間變化） 閉合壓差：閉合壓差是指校準(zhǔn)壓力與閉合壓力之間的偏差（在3 %5 %之間變化）工作原理： （1）當(dāng)壓力容器的壓力低于先導(dǎo)閥的整定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥的傳動(dòng)桿在上面位置，先導(dǎo)閥盤R1開(kāi)啟，使主閥活塞上部與壓力容器接通，由于主閥活塞的表面積比主閥閥盤表面積大，因此安全閥關(guān)閉。 （2）當(dāng)壓力容器的壓力升高時(shí)，它作用在先導(dǎo)活塞上，并且使先導(dǎo)傳動(dòng)桿向下，先導(dǎo)閥盤R1關(guān)閉，使主閥活塞與壓力容器隔斷，此時(shí)安全閥仍保持關(guān)閉。 （3）當(dāng)壓力容器的壓力進(jìn)一步上升達(dá)到先導(dǎo)閥整定壓力（開(kāi)啟壓力）

32、時(shí)，先導(dǎo)傳動(dòng)桿進(jìn)一步向下，先導(dǎo)閥R2開(kāi)啟，主閥活塞上部容納的液體排出，作用在主閥閥盤上的壓力容器的壓力使安全閥開(kāi)啟。 （4）壓力容器壓力降低時(shí)，先導(dǎo)閥傳動(dòng)桿上升，首先關(guān)閉先導(dǎo)閥盤R2，開(kāi)啟先導(dǎo)閥盤R1，然后使主閥活塞上部與壓力容器接通，于是安全閥關(guān)閉。安全閥在低于其整定壓力下，通過(guò)使電磁線圈通電，可以“強(qiáng)迫開(kāi)啟”。 先導(dǎo)式安全閥先導(dǎo)式安全閥 先導(dǎo)閥主閥先導(dǎo)式安全閥的應(yīng)用先導(dǎo)式安全閥的應(yīng)用 先導(dǎo)式安全閥，靈敏度高、可靠性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，主要用在核電站要害部位 大壓灣核電站、秦山核電站一回路穩(wěn)壓器上都安裝了三組先導(dǎo)式安全閥，每組由兩個(gè)先導(dǎo)安全閥串聯(lián)組成。裝在上游的稱為保護(hù)安全閥，提供卸壓功能

33、；裝在下游的稱為隔離安全閥，提供隔離功能。正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)安全閥關(guān)閉，隔離安全閥開(kāi)啟。當(dāng)保護(hù)安全閥在開(kāi)啟之后，再關(guān)閉失效時(shí)，隔離安全閥關(guān)閉，防止反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（一回路）進(jìn)一步卸壓，影響運(yùn)行。 先導(dǎo)式安全閥在穩(wěn)壓器上串聯(lián)組裝系統(tǒng)圖，參見(jiàn)圖1.34（a）及(b)，先導(dǎo)式安全閥的結(jié)構(gòu)如圖1.35所示。 先導(dǎo)式安全閥串先導(dǎo)式安全閥串聯(lián)組裝系統(tǒng)圖聯(lián)組裝系統(tǒng)圖 先先導(dǎo)導(dǎo)式式安安全全閥閥串串聯(lián)聯(lián)組組裝裝系系統(tǒng)統(tǒng)圖圖 助動(dòng)式安全閥 原理及基本結(jié)構(gòu)：在標(biāo)準(zhǔn)彈簧式安全閥的閥頭上加裝氣動(dòng)或電動(dòng)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便幫助安全閥開(kāi)啟或關(guān)閉或者兩種功能兼?zhèn)洹Ｋc先導(dǎo)式的區(qū)別是：先導(dǎo)式是自給能動(dòng)的，而助動(dòng)式則是輔助能動(dòng)的。助

34、動(dòng)式安全閥的應(yīng)用：（1）幫助安全閥及時(shí)關(guān)閉和提高密閉性。氣動(dòng)助動(dòng)裝置通過(guò)給閥門施加額外的負(fù)荷以改善閥門的密封性，即相當(dāng)于起了增加整定壓力與工作壓力之間差的作用。（2）幫助閥門提升迅速開(kāi)啟。氣動(dòng)助動(dòng)裝置通過(guò)給彈簧施加反向力起到如下作用：自動(dòng)操作時(shí)，在起跳點(diǎn)閥門迅速達(dá)到全量排放；在手動(dòng)操作時(shí)，在壓力低于彈簧整定壓力值時(shí)使閥門開(kāi)啟。 大亞灣核電站的主蒸汽安全閥是典型的助動(dòng)式安全閥。在該電站每條主蒸汽管線上設(shè)有七個(gè)安全閥，其中三個(gè)為助動(dòng)式安全閥。圖示為大亞灣主蒸汽管線上的HE型氣動(dòng)助動(dòng)式安全閥的結(jié)構(gòu)圖安全閥的選擇安全閥的選擇 系統(tǒng)的基本參數(shù)： 整定壓力整定壓力P： 即開(kāi)啟壓力，由工藝要求決定。 P容器

35、設(shè)備或管路系統(tǒng)的最大允許壓力。 額定排放壓力額定排放壓力Pp（1）對(duì)蒸汽鍋爐Pp = 1.03P（2）對(duì)工業(yè)管路Pp = 1.1P 額定排放量額定排放量Wg Wg超壓時(shí)的必需排放量 閥門的基本參數(shù)： 公稱壓力公稱壓力Pg（PN）：安全閥的公稱壓力Pg，應(yīng)根據(jù)閥門的材料、工作溫度和最大允許工作壓力來(lái)確定。 工作壓力級(jí)工作壓力級(jí)安全閥的整定壓力（開(kāi)啟壓力） 公稱通徑公稱通徑Dg（DN）根據(jù)安全閥喉徑d0及公稱壓力Pg決定的 Wgd0PpDgPpP公稱通徑確定的流程：公稱通徑確定的流程：式中d0為安全閥的喉經(jīng)安全閥的選擇安全閥的選擇041d041d0401d0201d開(kāi)啟高度h50.2733.181

36、2.578.044.913.142.011.13喉部載面積A，cm28065403225201612閥座喉徑d0，mm16254064公稱壓力Pg微啟式開(kāi)啟高度h50.2719.6312.578.044.913.14喉部截面積A，cm2805040322520閥座喉徑d0100開(kāi)啟高度h122.778.5433.1819.638.044.913.14喉部截面積A，cm21251006550322520閥座喉徑d0，mm164064公稱壓力Pg全啟式20015010080504032252015公稱通徑Dg安全閥選擇舉例題：3 bar的飽和蒸汽以800 kg/h的流量送入蒸發(fā)器。問(wèn)該蒸發(fā)器蒸汽輸

37、入管道上應(yīng)設(shè)多大公稱通徑和公稱壓力的安全閥，才能保證安全生產(chǎn)。解：根據(jù)生產(chǎn)條件采用全啟式安全閥。 選用飽和蒸汽額定排放量公式 Wg = 51.45KA(PP+Pa)CWg = 800 kg/hK = 0.75PP = 1.13 bar=3.3 bar（1 barkg/cm2）Pa = 1大氣壓，（一個(gè)大氣壓1 bar）C = 1.005 (從表1.32中查得)代入上式：800 = 51.450.75A（3.3+1）1.005A = 4.79（cm2） 根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)照表1.310，查得Pg16，Dg40的閥座喉徑d0 = 25 mm，A = 4.91 cm2與本題計(jì)算相符。故選用全啟式Dg40

38、安全閥。又因工作壓力為3 bar，查表1.39，選取在公稱壓力Pg16中的工作壓力級(jí)大于34 bar的安全閥（工作壓力級(jí)在訂貨時(shí)必須注明）。安全閥的校準(zhǔn)、調(diào)節(jié)和試驗(yàn)安全閥的校準(zhǔn)、調(diào)節(jié)和試驗(yàn) 1開(kāi)啟壓力的調(diào)節(jié)或校準(zhǔn)開(kāi)啟壓力的調(diào)節(jié)或校準(zhǔn)原則上安全閥在工廠校準(zhǔn)，但使用中間或經(jīng)完全拆卸后存在失調(diào)，就需要對(duì)開(kāi)啟壓力通過(guò)改變彈簧強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行重新調(diào)節(jié)。如果開(kāi)啟壓力太小或太大，可通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘系統(tǒng)校準(zhǔn)。為此，松開(kāi)閥上部的止動(dòng)系統(tǒng)，增減彈簧作用力。 增加校準(zhǔn)壓力，常常導(dǎo)致壓差或閉合差的增大，反之也一樣。為了檢驗(yàn)校準(zhǔn)水平，建議用冷水對(duì)閥進(jìn)行全面性能檢驗(yàn)，并同時(shí)調(diào)節(jié)壓差或閉合差。在環(huán)境溫度下進(jìn)行的該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)應(yīng)考慮稍加修正

39、，以便補(bǔ)償保護(hù)容器內(nèi)流體實(shí)際溫度的變化。如果使用溫度低于120 通常不必修正（校正值為零）；使用溫度在120 和540 之間時(shí)，校正值接近3 %；溫度大于540 校正值接近5 %。2閉合壓差的調(diào)節(jié)閉合壓差的調(diào)節(jié)當(dāng)過(guò)壓不變時(shí)（過(guò)壓主要取決于閥瓣型面），閉合時(shí)的壓差，則與調(diào)節(jié)圈（可調(diào)導(dǎo)向板）的軸向位置有關(guān)。對(duì)中低壓安全閥來(lái)說(shuō)，一般只有一個(gè)下調(diào)節(jié)圈，當(dāng)下調(diào)節(jié)圈向上調(diào)時(shí)，閉合壓差增加，反之，下調(diào)時(shí)，閉合壓差減小。對(duì)高壓安全閥來(lái)說(shuō)，則有兩個(gè)調(diào)節(jié)閥（可調(diào)導(dǎo)向板），閉合壓差的調(diào)節(jié)，是通過(guò)改變上調(diào)節(jié)圈的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)上調(diào)節(jié)圈上移時(shí)，閉合壓差減小，下降時(shí)，閉合壓差增大。安全閥的校準(zhǔn)、調(diào)節(jié)和試驗(yàn)安全閥的校準(zhǔn)、調(diào)

40、節(jié)和試驗(yàn)3試驗(yàn)試驗(yàn) 安全閥安裝后，對(duì)被保護(hù)的容器、管路和設(shè)備進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓力值總是高于安全閥校準(zhǔn)壓力（開(kāi)啟壓力）值，當(dāng)試驗(yàn)壓力達(dá)到校準(zhǔn)壓力時(shí)，安全閥就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，使試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。為此，在試驗(yàn)前，先用帶夾的限定機(jī)構(gòu)，鎖定安全閥限止閥桿上端移動(dòng)。于是安全閥就被定位在閉合位置上，這樣就能保證被試驗(yàn)的管路、容器和設(shè)備液壓試驗(yàn)時(shí)的密封性。安全閥的安裝安全閥的安裝 安全閥安裝要求：安全閥安裝要求： 1安全閥最好安裝在被保護(hù)容器或設(shè)備的開(kāi)口上，如不可能時(shí)，也應(yīng)裝在被保護(hù)容器或設(shè)備的出口管路上，并盡可能靠近容器或設(shè)備。此管路的截面積應(yīng)不小于安全閥進(jìn)口的截面積； 2安全閥安裝好后，應(yīng)檢查閥桿的垂直度，有

41、偏差時(shí)必須校正； 3對(duì)于單獨(dú)排入大氣的安全閥，在安全閥的入口處，應(yīng)裝一個(gè)保持經(jīng)常開(kāi)啟并帶有鉛封的切斷閥。對(duì)于排入密閉系統(tǒng)或用集合管排入大氣的安全閥，則應(yīng)在閥的入口和出口處各裝一個(gè)保持經(jīng)常開(kāi)啟并帶有鉛封的切斷閥。切斷閥應(yīng)選用明桿式閘閥、球閥或密封性好的旋塞閥。 4安全閥與被保護(hù)容器或設(shè)備之間的管路壓力降應(yīng)小于安全閥定壓的3 %，以防止安全閥泄放時(shí)的震動(dòng)和噪聲。 5液體安全閥一般排入密閉系統(tǒng)，氣體安全閥一般排入大氣，放射性介質(zhì)等有害流體，則應(yīng)排入專用密閉收集系統(tǒng)。安全閥出口接管直徑，應(yīng)按管路壓降不大于安全閥定壓10 %來(lái)計(jì)算，被保護(hù)容器或設(shè)備上有幾個(gè)安全閥時(shí)，出口接管壓降，應(yīng)按安全閥中定壓最低的計(jì)

42、算。最小出口接管的管徑不得小于安全閥出口管徑。安全閥的安裝安全閥的安裝 安全閥安裝要求：安全閥安裝要求： 6在安全閥的排出系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置排放管，如圖1.310所示，排液管上應(yīng)裝設(shè)閥門，經(jīng)常關(guān)閉，定期排放。有可能凍結(jié)的場(chǎng)合，排液管要用蒸汽伴熱。 7一般氣體安全閥排入大氣的排放管出口，應(yīng)高出操作面2.5 m以上，并引至室外。排放可燃性氣體及有毒氣體的安全閥排放管出口，應(yīng)高出周圍最高建筑物或設(shè)備（如塔類設(shè)備）23 m以上。 8氣體安全閥，一般按安全閥公稱通徑設(shè)置一旁路閥，作為手動(dòng)放空用。安全閥的排放管及旁路管，應(yīng)很好的固定。五五 減壓閥減壓閥 減壓閥的功能和工作原理減壓閥的功能和工作原理 1 功能功

43、能減壓閥能使入口高壓變化的流體，通過(guò)減壓閥的作用達(dá)到出口保持恒定的壓力。 2 工作原理工作原理減壓閥工作主要靠活塞、膜片、彈簧、先導(dǎo)閥等敏感元件改變閥瓣和閥座間的間隙來(lái)調(diào)節(jié)流體阻力，達(dá)到自動(dòng)降低壓力的作用。其目的就是通過(guò)減壓閥啟、閉件的節(jié)流，將進(jìn)口高壓介質(zhì)降到出口需要的壓力。減壓閥減壓閥 減壓閥的類型減壓閥的類型 (1）大壓差減壓調(diào)節(jié)閥，主要用在高壓氣瓶上。 (2）管路減壓閥，主要用在工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，是本節(jié)介紹的重點(diǎn)。大壓差減壓調(diào)節(jié)閥大壓差減壓調(diào)節(jié)閥 低壓減壓調(diào)節(jié)閥：閥瓣的平衡由低壓室調(diào)節(jié)和控制大壓差減壓調(diào)節(jié)閥大壓差減壓調(diào)節(jié)閥高壓減壓調(diào)節(jié)閥：閥瓣的平衡由高壓室調(diào)節(jié)和控制管路減壓閥類型管路減壓閥

44、類型 直接作用簡(jiǎn)式減壓閥直接作用簡(jiǎn)式減壓閥 活塞式減壓閥 薄膜式減壓閥 波紋管減壓閥 間接作用先導(dǎo)式減壓閥間接作用先導(dǎo)式減壓閥 先導(dǎo)活塞式減壓閥 先導(dǎo)薄膜式減壓閥 先導(dǎo)波紋管減壓閥 活塞式減壓閥采用彈簧和活塞作為傳感件，直接帶動(dòng)閥瓣作升、降運(yùn)動(dòng)的減壓閥薄膜式減壓閥采用彈簧和薄膜作為傳感件直接帶動(dòng)閥瓣作升、降運(yùn)動(dòng)的減壓閥波紋管減壓閥采用彈簧、波紋管作為傳感件直接帶動(dòng)閥瓣作升、降運(yùn)動(dòng)的減壓閥先導(dǎo)活塞式減壓閥的工作原理：在管路系統(tǒng)中工作時(shí)，首先由進(jìn)入閥的高壓流從進(jìn)口導(dǎo)壓管經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥進(jìn)入活塞上端，活塞受壓下降，帶動(dòng)傳動(dòng)桿推開(kāi)閥瓣，使減壓閥打開(kāi)某一開(kāi)度；此時(shí)已進(jìn)入閥的高壓流體便在這一開(kāi)度（閥瓣與閥座某一

45、間隙）下通過(guò)，受阻降低壓力后進(jìn)入閥的出口腔；接著一股減壓后的流體通過(guò)出口導(dǎo)壓管回到先導(dǎo)閥受控裝置調(diào)壓彈簧座的下端，若出口壓力高于減壓要求值，則彈簧被托起，帶動(dòng)傳動(dòng)桿，關(guān)小先導(dǎo)閥，使進(jìn)入活塞上端的流體壓力降低些，活塞相應(yīng)上升，主閥的閥瓣相應(yīng)關(guān)小些，使進(jìn)口高壓流體進(jìn)一步受阻再降低些壓力，以附合出口壓力的減壓要求；若出口壓力低于減壓要求時(shí)，則上述動(dòng)作反向進(jìn)行，相應(yīng)地加大主閥開(kāi)度，提高出口壓力，以附合減壓要求值。這樣自動(dòng)反復(fù)微調(diào)提高了減壓閥的準(zhǔn)確性和精度。先導(dǎo)活塞式減壓閥先導(dǎo)薄膜式減壓閥 先導(dǎo)波紋管減壓閥管路減壓閥的適用范圍及條件管路減壓閥的適用范圍及條件 名稱先導(dǎo)活塞式減壓閥先導(dǎo)薄膜式減壓閥彈簧薄膜

46、減壓閥波紋管及先導(dǎo)薄紋管減壓閥公稱壓力bar162540641625406425406410出口壓力范圍bar1.0101.0161.0251.0301.0101.0161.0251.0301.0161.0251.03026公稱直徑DN(mm)2020020502550(80)20100適用介質(zhì)條件T400蒸汽、空氣T250蒸汽、空氣T250蒸汽、空氣T200蒸汽、空氣排放減壓閥排放減壓閥 作用：就是通過(guò)排泄流體使進(jìn)口壓力保持恒壓狀態(tài)。實(shí)際上就是一種能連續(xù)排放一定量流體的可調(diào)安全閥 減壓閥的選擇減壓閥的選擇 選擇的對(duì)象：通徑 選擇的依據(jù)： 介質(zhì)特性 減壓閥流量 閥前和閥后的壓力 閥前流體溫度等

47、條件 臨界壓力比 流量與閥后和閥前壓力的關(guān)系 閥后和閥前的壓力比值愈小，流量愈大，但當(dāng)壓力比減少到某一定值時(shí)，流量不再隨壓力比的減少而增加 定義： 流量不再隨壓力比的減少而增加時(shí)的壓力比，稱為臨界壓力比。 意義： 用于計(jì)算減壓閥單位流通截面的理論流量G 單位流通截面的理論流量G的計(jì)算 公式： 影響G的因素： 壓力比、介質(zhì)類型 介質(zhì)類型、閥前壓力 閥孔流量系數(shù)后的實(shí)際單位流通截面的理論流量q例題題：已知過(guò)熱蒸汽溫度為300 ，減壓前后的蒸汽壓力分別為10和6.5 bar，蒸汽流量為1200 kg/h，求閥孔截面積。解：圖1.410中取10 bar作為D點(diǎn)，由D點(diǎn)作向上垂直線與300 斜線相交于F

48、點(diǎn)。由F點(diǎn)作與橫軸平行的水平線，此平行線與最上面的斜線相交于E點(diǎn)，再由E點(diǎn)出發(fā)畫(huà)出與其它曲線等距離的虛線，與由6.5bar作為O點(diǎn)作向上垂直線相交于G點(diǎn)，并由G點(diǎn)作向左引水平線與縱軸相交得q =230 kg/cm2h減壓閥的安裝要求減壓閥的安裝要求 1減壓閥組不應(yīng)設(shè)置在靠近移動(dòng)設(shè)備或容易受沖擊的地方，應(yīng)設(shè)置在振動(dòng)較小，周圍較空之處，以便于檢修。 2蒸汽系統(tǒng)的減壓閥組前應(yīng)設(shè)置汽水分離器（可選用F11W16或F41W16， 并在汽水分離器的排凝液處加設(shè)疏水閥），為防止長(zhǎng)距離輸送的蒸汽管道中夾帶一些渣物，應(yīng)在切斷閥（閘閥）之前，設(shè)置Y型過(guò)濾器或直角式過(guò)濾器。 3閥組前后應(yīng)裝設(shè)壓力表，以便于調(diào)節(jié)。閥組

49、后應(yīng)設(shè)置安全閥，當(dāng)壓力超過(guò)時(shí)能起泄壓和報(bào)警作用，保證壓力穩(wěn)定。4減壓閥均裝在水平管道上，為防止膜片活塞式減壓閥產(chǎn)生嚴(yán)重水錘，應(yīng)將減壓閥底螺栓改裝排水閥（閘閥DN20或25）。在投入運(yùn)行時(shí)應(yīng)放盡減壓閥底存水。波紋管減壓閥的波紋管應(yīng)向下安裝，用于空氣減壓時(shí)需將閥門反向安裝。六六 疏水閥疏水閥 疏水閥的功能疏水閥的功能 自動(dòng)排泄加熱設(shè)備或蒸汽管路中不斷產(chǎn)生的蒸汽凝結(jié)水、空氣及其他不凝性氣體，同時(shí)又能阻止蒸汽逸出，防止蒸汽損失。它是保證各種加熱工藝設(shè)備所需加熱溫度和熱量并能正常工作的節(jié)能設(shè)備。也叫阻汽排水閥、疏水器等。疏水閥類型疏水閥類型 熱動(dòng)力式疏水閥熱動(dòng)力式疏水閥 園盤式疏水閥 脈沖式疏水閥 熱靜

50、力型疏水閥熱靜力型疏水閥 蒸汽壓力式疏水閥 雙金屬片膨脹疏水閥 大排量組合式疏水閥（先導(dǎo)式疏水閥） 機(jī)械型疏水閥機(jī)械型疏水閥 倒吊桶浮子式疏水閥 浮球式疏水閥 熱動(dòng)力式疏水閥熱動(dòng)力式疏水閥 工作原理:主要是利用蒸汽、凝結(jié)水通過(guò)啟閉件（閥片或閥瓣）時(shí)的不同流速引起被啟閉件隔開(kāi)的壓力室和進(jìn)口處的壓力差來(lái)啟閉疏水閥。 特點(diǎn)：處理凝結(jié)水的靈敏度高，啟閉件小，慣性也少，開(kāi)關(guān)迅速。 園盤式疏水閥 它的工作過(guò)程是：當(dāng)凝結(jié)水從孔1流入，由于變壓室4的蒸汽凝縮壓力降低，加之水的重度大，作用在閥片下面的力，大于變壓室作用在閥片上面的力，故將閥片打開(kāi)，同時(shí)又因水的粘度大，流速低，閥片與閥座間不易造成負(fù)壓，而且凝結(jié)水

51、不易通過(guò)閥片與閥蓋間的縫隙流入變壓室，這樣就使得閥片保持開(kāi)啟狀態(tài)，凝結(jié)水經(jīng)過(guò)環(huán)形槽2，從孔3排出疏水閥。 當(dāng)蒸汽從孔1流入時(shí)，由于蒸汽的粘度小，流量大，根據(jù)柏努里定理，閥片下面的壓力降低，并使閥片與閥座間形成負(fù)壓，而且蒸汽容易通過(guò)閥片與閥蓋間隙進(jìn)入變壓室，這樣作用在閥片上面的壓力大于作用在其下面的壓力，使閥片迅速關(guān)閉，阻止蒸汽的泄漏。當(dāng)凝結(jié)水再次進(jìn)入閥時(shí)，開(kāi)始又一循環(huán)過(guò)程。 園盤式疏水閥 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低、間斷排水有噪音，最小過(guò)冷度68，有一定的漏氣量，排空氣性能不佳，耐水擊，適應(yīng)冷凍及過(guò)熱蒸汽場(chǎng)合，適用范圍較廣 脈沖式疏水閥 工作過(guò)程為：當(dāng)蒸汽通入時(shí)，空氣冷凝水進(jìn)入疏水閥，由于1處壓力

52、增加則控制盤3下面的壓力使閥堵6上升開(kāi)啟?？諝夂屠淠畯闹餍箍?流出，少部分則流入控制室5，由于流入5室的冷凝水不多，冷凝水可從副泄孔4流往疏水閥出口。隨著冷凝水不斷流入，溫度也不斷上升，通過(guò)控制盤3的冷凝水量逐漸增加，直到控制盤上、下壓力相等時(shí)，閥堵6停止上升。 脈沖式疏水閥工作過(guò)程為： 當(dāng)很熱的接近汽化溫度的蒸汽凝結(jié)水進(jìn)入5室后，使部分冷凝水再次蒸發(fā)為二次蒸汽，使控制室中的介質(zhì)體積膨脹，并使副泄孔4中介質(zhì)流動(dòng)部分受阻，于是5室壓力增大，當(dāng)控制盤上面的壓力大于控制盤下面的壓力時(shí)，使閥堵6下降而關(guān)閉主泄孔2。 由于冷凝水主泄孔關(guān)閉，冷凝水繼續(xù)流入，溫度逐漸下降，控制室再蒸發(fā)作用減少，控制盤上面

53、的壓力逐漸降低，使控制盤下面的壓力大于控制盤上面的壓力，又使閥門重新打開(kāi)，就此重復(fù)上述循環(huán)。特點(diǎn)：脈沖式疏水閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能連續(xù)排水，但有較大的漏氣量，能排除一定量的冷熱空氣，最小過(guò)冷度最小過(guò)冷度68 。 熱靜力型疏水閥熱靜力型疏水閥 工作原理：利用蒸汽和凝結(jié)水的不同溫度引起溫度敏感元件動(dòng)作，從而控制啟閉件工作。其溫度敏感元件受溫度變化在開(kāi)關(guān)啟閉時(shí)有滯后現(xiàn)象，對(duì)低于飽和溫度一定溫差的凝結(jié)水和空氣可同時(shí)排放出去。 蒸汽壓力式疏水閥 原理：閥瓣上面的平衡波紋管是一兩端密封的波紋管，內(nèi)裝酒精混合液，其沸點(diǎn)低于水，遇有不同溫度可縱向膨脹或收縮，閥門在冷卻狀態(tài)時(shí)閥瓣在完全打開(kāi)位置，當(dāng)冷凝水進(jìn)入閥體時(shí)，波紋

54、管（溫感元件）處于收縮狀態(tài)，閥門開(kāi)啟冷凝水和空氣便排泄出來(lái)，冷凝水排光后，熱蒸汽跟著進(jìn)來(lái)，由于蒸汽溫度高，溫度敏感元件內(nèi)裝酒精混合液的波紋管受熱膨脹，由于其上端為固定端，所以推動(dòng)下端閥瓣下降，將閥門關(guān)閉，及時(shí)阻止蒸汽逸出，當(dāng)冷凝水再次進(jìn)入閥體時(shí)，重復(fù)上述動(dòng)作進(jìn)行再一次循環(huán)。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏，可連續(xù)排水、排空氣，性能良好，過(guò)冷度320，漏汽量小，但抗污垢，抗水擊性能差，應(yīng)用范圍廣，也可作為蒸汽系統(tǒng)的排空氣閥。 雙金屬片膨脹疏水閥 工作原理： 是利用兩種不同膨脹系數(shù)的金屬組成的片子，受熱時(shí)彎曲拱起，冷卻時(shí)恢復(fù)平直的物理特性，帶動(dòng)閥瓣上、下開(kāi)啟或關(guān)閉的作用，達(dá)到阻汽排水的目的。 雙金屬片膨

55、脹疏水閥特點(diǎn)：動(dòng)作靈敏度不高，但能連續(xù)排水，排水性能好，過(guò)冷度較大且可調(diào)節(jié)，從低壓到高壓都適用，最高壓力可達(dá)215 bar，最高溫度可達(dá)550 ，抗污垢、抗水擊性能強(qiáng)，也可作為蒸汽系統(tǒng)排空氣閥。大排量組合式疏水閥（先導(dǎo)式疏水閥） 原理：由雙金屬片熱控開(kāi)關(guān)先導(dǎo)閥和活塞式主閥組成。主閥由先導(dǎo)閥控制，在冷卻狀態(tài)時(shí)先導(dǎo)閥處于開(kāi)的狀態(tài)，主閥靠自重也一定程度打開(kāi)。當(dāng)冷凝液進(jìn)入閥體后，一股冷凝水便從先導(dǎo)管通過(guò)先導(dǎo)閥進(jìn)入主閥活塞的上部，并形成一定的壓力使活塞下降將主閥完全打開(kāi)。冷凝水和空氣通過(guò)主閥排出去，當(dāng)冷凝水溫度上升，雙金屬片逐漸膨脹，先導(dǎo)閥漸漸關(guān)小，活塞上部壓力也隨之減小，活塞上升，主閥關(guān)小，當(dāng)冷凝水溫

56、度達(dá)到飽和溫度進(jìn)而變成蒸汽時(shí)，先導(dǎo)閥完全關(guān)閉，活塞上部的余壓也因活塞內(nèi)的冷凝水通過(guò)活塞與活塞套筒間、閥桿與基座間的橫向縫隙的泄漏而隨之消失，在壓差作用下主閥完全關(guān)閉及時(shí)阻止了蒸汽的逸出，當(dāng)冷凝水再度進(jìn)入閥體時(shí)重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始另一循環(huán)。大排量組合式疏水閥（先導(dǎo)式疏水閥） 特點(diǎn)：排水量大，動(dòng)作靈敏，可連續(xù)排水，過(guò)冷度大，從低壓到高壓都適用，抗水擊、抗污垢性能好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜化。 機(jī)械型疏水閥機(jī)械型疏水閥 依靠浮子（球狀或桶狀）隨凝結(jié)水液位升、降的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)阻氣排水的作用。小口徑閥的靈敏度較大口徑的高，浮球式靈敏度高于浮桶式疏水閥。 倒吊桶浮子式疏水閥 基本結(jié)構(gòu)：在閥體內(nèi)有一倒吊鐘形桶，其頂蓋用杠

57、桿與出口閥堵連接，由桶的上、下位移帶動(dòng)杠桿控制出口閥的開(kāi)和閉，桶的升、降由凝結(jié)水位控制。 倒吊桶浮子式疏水閥工作原理如下：疏水閥安裝時(shí)，其吊桶下垂，出水口開(kāi)啟如圖1.58（a）所示，當(dāng)蒸汽開(kāi)始進(jìn)入管路時(shí)，其前部所凝結(jié)之冷凝水及空氣被蒸汽壓力推動(dòng)，由進(jìn)口管1進(jìn)入疏水閥內(nèi)，冷凝水及空氣由出水口3排出。吊桶蓋上自動(dòng)放氣孔4的開(kāi)、關(guān)，由雙金屬片5控制，當(dāng)雙金屬片和冷空氣相接觸時(shí)，自動(dòng)放氣孔4開(kāi)啟，冷空氣及凝結(jié)水即由孔內(nèi)排出。當(dāng)凝結(jié)水排完后，熱蒸汽進(jìn)入疏水閥時(shí)，雙金屬片和熱蒸汽相接觸，雙金屬片溫度升高至100 左右時(shí)，雙金屬片受熱膨脹后，將自動(dòng)放氣孔4關(guān)閉，吊桶內(nèi)漸漸充滿蒸汽而將冷凝水壓出，這時(shí)吊桶因受

58、桶外冷凝水的浮力而升起，將出水口7關(guān)閉，及時(shí)阻止蒸汽逸出，如圖1.58（b）所示。及至下一次再有冷凝水陸續(xù)進(jìn)入疏水閥時(shí)，在吊桶內(nèi)所存的蒸汽一部分已凝結(jié)成水，而少部分的空氣，由吊桶頂部排氣孔6放出，這時(shí)吊桶自重所產(chǎn)生的力距，超過(guò)水位壓力差的浮力力矩，吊桶下沉，出水口7打開(kāi)，凝結(jié)水排出，重復(fù)上述動(dòng)作進(jìn)行下一次循環(huán)。 倒吊桶式疏水閥，比一般浮桶式疏水閥，靈敏度高、體積小、漏氣量也少，可在工作開(kāi)始和中間排除一定量的冷、熱空氣。 浮球式疏水閥 工作原理：依靠浮球隨著凝結(jié)水位的高、低升降來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉凝結(jié)水出口閥，達(dá)到阻汽排水的作用?？諝馐且揽宽敳坑呻p金屬控制的自動(dòng)排氣孔（閥），將冷熱空氣排出閥外。特點(diǎn)：自

59、由浮球式疏水閥，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，能連續(xù)排水，漏汽量少，一般結(jié)構(gòu)不能排氣，附加雙金屬片排空氣閥，可自動(dòng)排除冷、熱空氣，可排飽和水，抗水擊，抗污垢性較差，可設(shè)計(jì)成大口徑、大排量疏水閥，但制造工藝較復(fù)雜。 杠桿浮球式疏水閥 其特點(diǎn)與自由浮球式疏水閥相似，所不同的是浮球連接著杠桿，杠桿另一端連接并帶動(dòng)凝結(jié)水出口閥。當(dāng)浮球隨著凝結(jié)水位上、下浮動(dòng)時(shí)，杠桿也跟著動(dòng)作并帶動(dòng)出口閥瓣開(kāi)啟和關(guān)閉、實(shí)現(xiàn)阻汽排水的工況。頂部排空氣閥，也可采用雙金屬片控制的自動(dòng)排氣閥，如圖1.510中左上角所示。 杠桿浮球式疏水閥，體積小、靈敏度略低，但制造工藝較簡(jiǎn)單。 疏水閥的選擇疏水閥的選擇 確定類型和口徑工況特點(diǎn) 進(jìn)、出口最

60、大壓差 最大排水量疏水閥的壓差排量曲線1疏水閥進(jìn)、出口最大壓差計(jì)算計(jì)算公式為：P=P1-P2 bar 式中: P1 疏水閥進(jìn)口壓力（一般疏水閥進(jìn)口壓力比蒸汽壓力 低 0.5bar），bar P2 疏水閥出口壓力， 當(dāng)凝結(jié)水不回收時(shí)，疏水閥的出口壓力，可視為零；當(dāng)凝結(jié)水經(jīng)管網(wǎng)集中回收時(shí)，疏水閥的出口壓力是凝結(jié)水管網(wǎng)壓降、凝結(jié)水上升高度和凝結(jié)水接收槽內(nèi)壓力三者之和，即：P= P式中 H 疏水閥與凝結(jié)水接收槽之間的位差(每升高10 m水柱約產(chǎn)生1bar的靜壓)，m； PL 每米管道的摩擦阻力，bar； L 管道當(dāng)量長(zhǎng)度（包括局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度），m； P 凝結(jié)水接收槽內(nèi)壓力，bar。2疏水閥最大排量計(jì)