閥門典型結構與工作原理

1、閥門典型結構及工作原理 溫職院閥門教研室溫職院閥門教研室 董金新董金新 【閥門常識閥門常識】課程課程2-12-1v閥門常用零部件術語v閘閥分類、典型結構及工作原理v球閥分類、典型結構及工作原理v截止閥分類、典型結構及工作原理v蝶閥分類、典型結構及工作原理v止回閥分類、典型結構及工作原理v旋塞閥分類、典型結構及工作原理v安全閥、減壓閥、調節(jié)閥等其他閥門1 1 閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語 主要介紹常見的各種閥門零件，包括主要介紹常見的各種閥門零件，包括閥體閥體、閥蓋閥蓋、閥座閥座、啟閉件啟閉件、閥桿閥桿、支架支架、閥桿螺母閥桿螺母、填料

2、填料及及填料函填料函、填料壓蓋填料壓蓋、上密封座上密封座等零件。等零件。 以閘閥的一種常見典型結構為例，對閥門零部件名稱術以閘閥的一種常見典型結構為例，對閥門零部件名稱術語進行介紹。語進行介紹。閥體body閥蓋bonnet支架yoke手輪handwheel閥桿 stem 閘閥的一種常見典型結構閘閥的一種常見典型結構閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語閥體閥體閥座閥座閘板閘板閥桿閥桿閥蓋閥蓋上密封座上密封座填料壓蓋填料壓蓋閥桿螺母閥桿螺母點擊鏈接閘閥動畫演示點擊鏈接閘閥動畫演示閘閥定義：閘閥定義： 閘閥（閘閥（Gate valveGate valve）是一種啟閉件（閘板）由閥桿帶動，沿閥

3、座）是一種啟閉件（閘板）由閥桿帶動，沿閥座（密封面）作直線升降運動的閥門。閘閥在開啟或關閉的過程中，啟閉件（密封面）作直線升降運動的閥門。閘閥在開啟或關閉的過程中，啟閉件（閘板）的運動方向與通道內介質的流動方向（或通道軸線）相垂直。（閘板）的運動方向與通道內介質的流動方向（或通道軸線）相垂直。 閘閥由閥體、閥蓋、閘板、閥桿、閥座、支架、上密封座等零件組成。閘閥由閥體、閥蓋、閘板、閥桿、閥座、支架、上密封座等零件組成。閘閥的的結構分類很多。手輪閘閥的的結構分類很多。手輪( (或其他驅動裝置或其他驅動裝置) )逆時針旋轉時，帶動閥桿逆時針旋轉時，帶動閥桿螺母轉動，然后閥桿螺母帶動閥桿上升，閥桿帶動

4、閘板向上升起，直到閘螺母轉動，然后閥桿螺母帶動閥桿上升，閥桿帶動閘板向上升起，直到閘板全部開啟，則閥體通道兩端介質流通；當手輪順時針轉動則閥桿螺母帶板全部開啟，則閥體通道兩端介質流通；當手輪順時針轉動則閥桿螺母帶動閥桿下降，從而帶動閘板下降，直到全部關閉，則閥體通道介質阻止流動閥桿下降，從而帶動閘板下降，直到全部關閉，則閥體通道介質阻止流通。通。閘閥工作原理：閘閥工作原理：手輪的旋向規(guī)定？手輪的旋向規(guī)定？ 閥體閥體(body)(body)與管道直接連接與管道直接連接, ,并控制介質流動方向的閥門承壓零件。并控制介質流動方向的閥門承壓零件。直通式直通式角角 式式閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部

5、件名稱術語直流式直流式閥蓋閥蓋(bonnet,cover,cap,lid)(bonnet,cover,cap,lid)與閥體相連并與閥體構成壓力腔的主要零件與閥體相連并與閥體構成壓力腔的主要零件 閥蓋圖例閥蓋圖例閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語并非所有的閥門都有閥蓋并非所有的閥門都有閥蓋支架支架(Yoke)(Yoke)在閥蓋或閥體上，用于支承傳動機構或閥桿螺母的零件。在閥蓋或閥體上，用于支承傳動機構或閥桿螺母的零件。 閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語 閘閥支架圖例閘閥支架圖例1 1DN200DN200一般采用分離式支架一般采用分離式支架 閘閥支架圖例閘閥支架圖例2 2D

6、N200DN200一般采用整體式支架一般采用整體式支架 支架的結構形狀比較多樣。止回閥、安全閥等自動閥門不支架的結構形狀比較多樣。止回閥、安全閥等自動閥門不需支架。需支架。 啟閉件啟閉件(Disc)(Disc)用于截斷或調節(jié)介質流動的零件的統(tǒng)稱用于截斷或調節(jié)介質流動的零件的統(tǒng)稱。閘板閘板閘閥中的啟閉件，其型式有單閘板、雙閘板、彈性閘板等閘閥中的啟閉件，其型式有單閘板、雙閘板、彈性閘板等蝶板蝶板蝶閥中的啟閉件蝶閥中的啟閉件閥瓣閥瓣截止閥、止回閥、節(jié)流閥等閥門中的啟閉件截止閥、止回閥、節(jié)流閥等閥門中的啟閉件球體球體球閥中的啟閉件球閥中的啟閉件閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語密封面密封面

7、(Sealing face)(Sealing face) 啟閉件與閥座啟閉件與閥座( (或閥體或閥體) )緊密結合，起密封作用的兩個接觸面緊密結合，起密封作用的兩個接觸面 閥座（閥座（SeatSeat）安裝在閥體上與啟閉件組成密封副的零件安裝在閥體上與啟閉件組成密封副的零件 閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語金屬密封閥門：金屬密封閥門：啟閉件密封面與閥座密封面的材料均為金屬的閥門。啟閉件密封面與閥座密封面的材料均為金屬的閥門。軟密封閥門：軟密封閥門：啟閉件密封面與閥座密封面的材料至少有一種為非金屬啟閉件密封面與閥座密封面的材料至少有一種為非金屬 的閥門，如橡膠與金屬、塑料與金屬等的閥

8、門，如橡膠與金屬、塑料與金屬等填料函填料函(stuffing box)(stuffing box)在閥蓋在閥蓋( (或閥體或閥體) )上，充滿填料，用來阻止介質由閥桿處泄漏上，充滿填料，用來阻止介質由閥桿處泄漏的一種結構的一種結構 填料填料(Packing)(Packing)裝入填料函中，阻止介質從閥桿處泄漏的填充物裝入填料函中，阻止介質從閥桿處泄漏的填充物 填料壓蓋填料壓蓋(Gland)(Gland)用以壓緊填料達到密封的零件用以壓緊填料達到密封的零件 閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語柔性石墨填料柔性石墨填料閥桿閥桿(Stem)(Stem)將啟閉力傳遞到啟閉件上的主要零件將啟閉力

9、傳遞到啟閉件上的主要零件 閥桿螺母閥桿螺母(Stem nut)(Stem nut)與閥桿螺紋構成運動副的零件與閥桿螺紋構成運動副的零件 閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語傳動螺紋采傳動螺紋采用何種螺紋，用何種螺紋，旋向為左旋旋向為左旋還是右旋還是右旋？ 上密封上密封(Back seal)(Back seal) 當閥門全開時，阻止介質向填料函處滲透的一種密封當閥門全開時，阻止介質向填料函處滲透的一種密封結構。并非所有的閥門都具有上密封結構。結構。并非所有的閥門都具有上密封結構。閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語 當閥門要求具有上密封結構時，一般在閥蓋上安裝上密封座當閥門要求具

10、有上密封結構時，一般在閥蓋上安裝上密封座（backseatbackseat）或閥蓋上加工出密封面，與閥桿上的密封面共同組成）或閥蓋上加工出密封面，與閥桿上的密封面共同組成密封副。密封副。其他零件其他零件手輪手輪（handwheelhandwheel）或手柄或手柄（leverlever）閥門常用零部件名稱術語閥門常用零部件名稱術語螺栓（螺栓（boltsbolts）、螺母（）、螺母（nutsnuts）活節(jié)活節(jié)螺栓（螺栓（eyeboltseyebolts）彈簧彈簧（springspring）銷軸銷軸（pinpin）墊片墊片（gasketgasket）在各種類型的閥門中，閘閥是應用最廣泛的一種。閘閥在

11、各種類型的閥門中，閘閥是應用最廣泛的一種。閘閥在管路上主要作為切斷介質用，即全開或全關使用，可以適在管路上主要作為切斷介質用，即全開或全關使用，可以適用低溫低壓也可以適用于高溫高壓，并可根據(jù)閥門的不同材用低溫低壓也可以適用于高溫高壓，并可根據(jù)閥門的不同材質用于各種不同的介質。質用于各種不同的介質。2 2 閘閥分類與典型結構閘閥分類與典型結構14 閘閥有各種不同的結構，可以按不同的方法進行閘閥有各種不同的結構，可以按不同的方法進行分類。分類。按閘板的結構形式分類按閘板的結構形式分類按閥桿的結構分類按閥桿的結構分類按用途分類按用途分類按主要參數(shù)分類（壓力、尺寸、溫度）按主要參數(shù)分類（壓力、尺寸、溫

12、度）按連接形式分類按連接形式分類按驅動方式分類按驅動方式分類按閥體材質分類按閥體材質分類閘閥分類閘閥分類閘閥分類閘閥分類楔式閘板閘閥楔式閘板閘閥 楔式彈性單閘板閘閥楔式彈性單閘板閘閥 楔式剛性單閘板閘閥楔式剛性單閘板閘閥 楔式剛性雙閘板閘閥楔式剛性雙閘板閘閥平行式閘板閘閥平行式閘板閘閥 平行式單閘板閘閥平行式單閘板閘閥 平行式雙閘板閘閥平行式雙閘板閘閥按閘板的結構形式分類按閘板的結構形式分類分分楔式楔式和和平行式平行式閘板閘閥閘板閘閥閘閥分類閘閥分類楔式剛性閘板示意圖楔式剛性閘板示意圖楔式彈性閘板示意圖楔式彈性閘板示意圖 閘板的兩側密封面成楔形的閘閥（與閘板的兩側密封面成楔形的閘閥（與管道軸線

13、成一角度）。管道軸線成一角度）。楔式閘板閘閥楔式閘板閘閥楔式閘閥的密封原理楔式閘閥的密封原理：靠楔形閘板上的兩密封面和閥靠楔形閘板上的兩密封面和閥體體閥座閥座上的兩密封面楔入時的緊密結合來達密封上的兩密封面楔入時的緊密結合來達密封，其，其目的是為了提高輔助的密封載荷目的是為了提高輔助的密封載荷，以使金屬密封的楔以使金屬密封的楔式閘閥既能對高介質壓力式閘閥既能對高介質壓力, ,也能對低介質壓力進行密封。也能對低介質壓力進行密封。金屬密封的楔式閘閥由楔入作用金屬密封的楔式閘閥由楔入作用所產(chǎn)生的進口端密封比壓受到介所產(chǎn)生的進口端密封比壓受到介質的作用力往往不足以達到進口質的作用力往往不足以達到進口端

14、密封端密封. .所以說金屬密封楔式閘閥所以說金屬密封楔式閘閥屬屬單面強制密封單面強制密封。wedge gate valvewedge gate valve 閘閥分類閘閥分類楔式彈性閘板照片楔式彈性閘板照片閘閥分類閘閥分類 楔半角的大小主楔半角的大小主要取決于介質的溫度要取決于介質的溫度和通徑的大小，一般和通徑的大小，一般介質溫度越高，通徑介質溫度越高，通徑越大，所取楔半角越越大，所取楔半角越小。小。 常見的楔形閘板其常見的楔形閘板其楔半角為楔半角為2 25252和和5 5兩種。兩種。 楔式閘板閘閥楔式閘板閘閥 使用條件或要求密封性能可靠，在高壓、高壓截止（壓差使用條件或要求密封性能可靠，在高壓

15、、高壓截止（壓差大）、低壓截止（壓差?。?、低噪聲、有氣穴和汽化現(xiàn)象、大）、低壓截止（壓差?。⒌驮肼?、有氣穴和汽化現(xiàn)象、高溫介質、低溫（深冷）時，推薦使用楔式閘閥。高溫介質、低溫（深冷）時，推薦使用楔式閘閥。優(yōu)點：優(yōu)點：提高密封性能，即能實現(xiàn)對高介質壓力密封，又適應于低介提高密封性能，即能實現(xiàn)對高介質壓力密封，又適應于低介質壓力密封。質壓力密封。閘板在關閉之前不與閥座磨擦，從而閘板在關閉之前不與閥座磨擦，從而減少減少密封面密封面磨損磨損。缺點：缺點：密封面易夾雜流動介質中固體顆粒；密封面易夾雜流動介質中固體顆粒；閥桿的閥桿的熱膨脹熱膨脹可能使密封面產(chǎn)生過載；可能使密封面產(chǎn)生過載；閘板不能設置導

16、流孔。閘板不能設置導流孔。閘閥分類閘閥分類平行式閘板示意圖平行式閘板示意圖平行式閘板閘閥平行式閘板閘閥parallel gate valveparallel gate valve parallel slide valveparallel slide valve 閘板的兩側密封面相互平行的閘閥（與閘板的兩側密封面相互平行的閘閥（與管道軸垂直）。管道軸垂直）。無導流孔單閘板無導流孔單閘板無導流孔雙閘板無導流孔雙閘板 帶導流孔單閘板帶導流孔單閘板適用于長輸管線的原油輸送及成品油的輸送適用于長輸管線的原油輸送及成品油的輸送無導流孔平板閘板無導流孔平板閘板適用于天然氣開采和凈化的長輸管線適用于天然氣開采

17、和凈化的長輸管線帶導流孔平板閘板帶導流孔平板閘板閘閥分類閘閥分類 平行式閘板閘閥特點平行式閘板閘閥特點優(yōu)點：優(yōu)點： 流體阻力小流體阻力小 帶導流孔可起清管作用帶導流孔可起清管作用 不會因為閥桿熱伸長而導致過載。不會因為閥桿熱伸長而導致過載。缺點：缺點： 當介質壓力較低時，金屬密封面的密封力不足以達到滿意的密封性能；當介質壓力較低時，金屬密封面的密封力不足以達到滿意的密封性能； 當介質壓力高時，經(jīng)常啟閉可能使密封面磨損過大；當介質壓力高時，經(jīng)常啟閉可能使密封面磨損過大； 閘板在切斷高速和高密度介質時，會產(chǎn)生劇烈振動；閘板在切斷高速和高密度介質時，會產(chǎn)生劇烈振動； 在圓形流道上橫向運動的圓形閘板只

18、有當它處在閥門關閉位置的在圓形流道上橫向運動的圓形閘板只有當它處在閥門關閉位置的50%50%時，時，才對流量的控制較敏感。才對流量的控制較敏感。 彈性浮動的閥座與閘板在啟閉過程中始終相互帖合，擦彈性浮動的閥座與閘板在啟閉過程中始終相互帖合，擦拭介質中的顆粒物質拭介質中的顆粒物質。閘閥分類閘閥分類明桿閘閥明桿閘閥（升降桿閘閥）（升降桿閘閥） 閥桿作直線運動，其傳動螺紋在體腔外部的閘閥閥桿作直線運動，其傳動螺紋在體腔外部的閘閥。按閥桿的形式分類按閥桿的形式分類分分明桿明桿閘閥和閘閥和暗桿暗桿閘閥閘閥（定義見定義見GB/T 21465GB/T 2146520082008 ）暗桿閘閥暗桿閘閥（旋轉旋轉

19、桿閘閥）桿閘閥） 傳動傳動螺螺紋紋在體在體腔腔內與介質接觸，通過旋轉閥桿來內與介質接觸，通過旋轉閥桿來實現(xiàn)閘板啟閉的閘閥。實現(xiàn)閘板啟閉的閘閥。閘閥分類閘閥分類 通過旋轉閥桿螺母帶動閥桿升通過旋轉閥桿螺母帶動閥桿升降（不旋轉）來實現(xiàn)閘板啟閉降（不旋轉）來實現(xiàn)閘板啟閉，且傳動螺紋在體腔外部的閘閥。且傳動螺紋在體腔外部的閘閥。明桿閘閥明桿閘閥（升降升降桿閘閥）桿閘閥）明桿閘閥示意圖明桿閘閥示意圖特點：特點： 閘板開度清楚閘板開度清楚 閥桿螺紋與閥桿螺母不與介閥桿螺紋與閥桿螺母不與介質接觸，不受介質溫度和腐蝕性質接觸，不受介質溫度和腐蝕性的影響。的影響。閘閥分類閘閥分類暗桿閘閥暗桿閘閥（旋轉旋轉桿閘閥

20、）桿閘閥）特點：特點： 閥門的高度尺寸小，但它的啟閉閥門的高度尺寸小，但它的啟閉行程難以控制，需增加指示器行程難以控制，需增加指示器。 閥桿螺紋及閥桿螺母與介質接觸，閥桿螺紋及閥桿螺母與介質接觸，要受介質溫度和腐蝕性的影響，要受介質溫度和腐蝕性的影響，因而適用于非腐蝕性介質以及外因而適用于非腐蝕性介質以及外界環(huán)境條件較差的場合。界環(huán)境條件較差的場合。 閘閥分類閘閥分類（在閥門概述中已進行介紹）（在閥門概述中已進行介紹） 按閥體材料的成型方式分類：鑄造閘閥、鍛造閘閥；按閥體材料的成型方式分類：鑄造閘閥、鍛造閘閥； 按用途分類：低溫閘閥、電站高溫高壓閘閥、核電閘按用途分類：低溫閘閥、電站高溫高壓閘

21、閥、核電閘閥等等。閥等等。 按主要參數(shù)分類（公稱壓力、公稱尺寸、工作溫度）按主要參數(shù)分類（公稱壓力、公稱尺寸、工作溫度） 按連接形式分類按連接形式分類 按驅動方式分類按驅動方式分類閘閥其他分類方法閘閥其他分類方法閘閥分類閘閥分類閘閥的典型外觀結構圖閘閥的典型外觀結構圖閘閥典型結構閘閥典型結構 鋼制閘閥鋼制閘閥Class150Class150閘閥閘閥的典型結構的典型結構閘閥典型結構閘閥典型結構特點：特點： 閥體中腔采用閥體中腔采用扁形結構（方形）扁形結構（方形）Class150閘閥三維設計圖閘閥三維設計圖閘閥典型結構閘閥典型結構鋼制閘閥鋼制閘閥Class300鋼制閘閥鋼制閘閥的典型外觀結構的典型外觀結構閘閥典型結構閘閥典型結構鋼制閘閥鋼制閘閥PN16鋼制閘閥的典型結構鋼制閘閥的典型結構閘閥典型結構閘閥典型結構低溫閘閥低溫閘閥 低溫閘閥的典型結構低溫閘閥的典型結構閘閥典型結構閘閥典型結構特點：特點： 閥門頸部采用加長閥桿結構。閥門頸部采用加長閥桿結構。 閘板具有自卸壓結構。閘板具有自卸壓結構。電動閘閥電動閘閥 電動閘閥的典型結構電動閘閥的典型結構閘閥典型結構閘閥典型結構波紋管閘閥波紋管閘閥波紋管閘閥的用途與特點波紋管閘閥的用途與特