煤制天然氣工程閥門(mén)的種類及原理

1、煤制天然氣工程閥門(mén)的種類及原理2主要內(nèi)容1 閥門(mén)概述及分類2 典型閥門(mén)介紹3 常見(jiàn)故障及維修31 閥門(mén)概述及分類閥門(mén)是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截?cái)?、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。4閥門(mén)的種類很多，且有多種分類方法：一、按用途和作用分類1、截?cái)嚅y類： 主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥等。2、調(diào)節(jié)閥類： 主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。3、止回閥類： 用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。4、分流閥類： 用于分配、分離或混合介質(zhì)。包括各種結(jié)構(gòu)的分配閥和疏水閥等。5、安全閥類： 用于超壓安全保護(hù)。包括各種

2、類型的安全閥。5二、按主要參數(shù)分類1、按壓力分類(1) 真空閥 工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門(mén)。(2) 低壓閥 公稱壓力PN1.6MPa的閥門(mén)。(3) 中壓閥 公稱壓力PN450的閥門(mén)。(2) 中溫閥 120t450的閥門(mén)。(3) 常溫閥 -40t120的閥門(mén)。(4) 低溫閥 -100t-40的閥門(mén)。(5) 超低溫閥 t-100的閥門(mén)。63、按閥體材料分類(1) 非金屬材料閥門(mén) 如陶瓷閥門(mén)、玻璃鋼閥門(mén)、塑料閥門(mén)。(2) 金屬材料閥門(mén) 如銅合金閥門(mén)、鋁合金閥門(mén)、鉛合金閥門(mén)、鈦合金閥門(mén)鐵閥門(mén)、碳鋼閥門(mén)、低合金鋼閥門(mén)、高合金鋼閥門(mén)。(3) 金屬閥體襯里閥門(mén) 如襯鉛閥門(mén)、襯塑料閥門(mén)、襯搪瓷閥門(mén)。7三、通

3、用分類法 這種分類方法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分，是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)際最常用的分類方法。一般分為：閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、止回閥、節(jié)流閥、安全閥、減壓閥、疏水閥、調(diào)節(jié)閥。82 典型閥門(mén)2.1 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。明桿楔式單閘板閘閥9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

4、成幾種不同的類型，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。10111213142.2 截止閥截止閥是用于截?cái)嘟橘|(zhì)流動(dòng)的，截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直，通過(guò)帶動(dòng)閥芯的上下升降進(jìn)行開(kāi)斷。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，并具有非常可靠的切斷動(dòng)作，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。15介質(zhì)通過(guò)此類閥門(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。引入截止閥的流體從閥芯下部引入稱為正裝，從閥

5、芯上部引入稱為反裝，正裝時(shí)閥門(mén)開(kāi)啟省力，關(guān)閉費(fèi)力，反裝時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密，開(kāi)啟費(fèi)力，截止閥一般正裝。16171819202.3 止回閥止回閥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)。包括旋啟式止回閥和升降式止回閥。 2122232.4 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090之間，旋轉(zhuǎn)到90時(shí)，閥門(mén)則是全開(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

6、閉，操作簡(jiǎn)單。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)生的阻力很小，故具有較好的流量控制特性，可以作調(diào)節(jié)用。24252627蝶閥有彈性密封和金屬的密封兩種密封型式。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點(diǎn)。28單偏心蝶閥雙偏心蝶閥三偏心蝶閥29302.5 旋塞閥旋塞閥是指關(guān)閉件（塞子）繞閥體中心線旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉的一種閥門(mén)。 旋塞閥在管路中主要用作切斷、分配和改變介質(zhì)流動(dòng)方向的。 旋塞閥是歷史上最早被人們采用的閥件。

7、由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)閉迅速（塞子旋轉(zhuǎn)四分之一圈就能完成開(kāi)閉動(dòng)作），操作方便，流體阻力小，至今仍被廣泛使用。目前主要用于低壓，小口徑和介質(zhì)溫度不高的情況下。 旋塞閥的塞子和塞體是一個(gè)配合很好的圓錐體，其錐度一般為1：6 和1：7。一、緊定式旋塞閥緊定式旋塞閥通常用于低壓直通管道，密封性能完全取決于塞子和塞體之間的吻合度好壞，其密封面的壓緊是依靠擰緊下部的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一般用于PN0.6Mpa31322.6 球閥球閥是由旋塞閥演變而來(lái)。它具有相同的旋轉(zhuǎn)90度的動(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。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)。 33球閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度

8、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。球閥最適宜直接做開(kāi)閉使用，但也能作節(jié)流和控制流量之用。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、乙烯、樹(shù)脂等。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。 3435362.7 隔膜閥隔膜閥是用一個(gè)彈性的膜片連接在壓縮件上，壓縮件由閥桿操作上下移動(dòng)，當(dāng)壓縮件上升，膜片就高舉，形成通路，當(dāng)壓縮件下降，膜片就壓在閥體上，閥門(mén)關(guān)閉。此閥適用于開(kāi)斷、節(jié)流。 隔膜閥特別適用于運(yùn)送有腐蝕性、有粘性的流體，而且此閥的操作機(jī)構(gòu)不

9、暴露在運(yùn)送流體中，故不會(huì)被污染，也不需要填料，閥桿填料部分也不會(huì)泄漏。 37堰式隔膜閥直通式隔膜閥382.8 安全閥安全閥的作用原理是基于力平衡，一旦閥瓣所受壓力大于彈簧設(shè)定壓力時(shí)，閥瓣就會(huì)被此壓力推開(kāi)，其壓力容器內(nèi)的氣（液）體會(huì)被排出，以降低該壓力容器內(nèi)的壓力。39404142432.9 調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥主要工作原理，是靠改變閥門(mén)閥瓣與閥座間的流通面積，達(dá)到調(diào)節(jié)壓力、流量等參數(shù)的目的。 本節(jié)主要介紹調(diào)節(jié)閥的閥體和閥芯的主要結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)閥的流量特性以及有關(guān)閥芯氣蝕噪音問(wèn)題的解決方法。442.8.1 閥體結(jié)構(gòu)直通單座閥(GLOBE)閥體內(nèi)只有一個(gè)閥座和密封面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,密封效果好,是使用較多的一種閥體

10、類型。 45直通雙座閥(GLOBE)閥體內(nèi)有兩個(gè)閥座和密封面，流通能力大,不平衡力小,但泄漏量大,切斷效果差,是使用較多的一種閥體類型46套筒閥(CAGE)閥體內(nèi)部閥芯由套筒導(dǎo)向套筒上開(kāi)有窗口用于決定流量與流量特性閥芯上可開(kāi)有平衡孔,減小不平衡力套筒閥可調(diào)比大,振動(dòng)小,不平衡力小,互換性好,可適用于大部分單雙座閥的應(yīng)用場(chǎng)合不適用于有顆粒及較臟污介質(zhì)是使用最為廣泛的一種閥體類型4748球閥、蝶閥、隔膜閥等都可以作為調(diào)節(jié)閥閥門(mén)視頻492.8.3 氣蝕、噪音問(wèn)題及解決50氣蝕液體介質(zhì)流經(jīng)閥座時(shí)壓力下降至汽化壓力以下,閥門(mén)出口壓力P2若低于汽化壓力則出現(xiàn)閃蒸,高于汽化壓力則出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象51噪音閃蒸產(chǎn)生

11、氣蝕產(chǎn)生高流速介質(zhì)產(chǎn)生52抗氣蝕、噪音的措施采用多級(jí)閥芯,分級(jí)降壓,使每級(jí)壓力高于汽化壓力降低閥上壓差,控制介質(zhì)流速串聯(lián)節(jié)流孔板采用抗氣蝕的材料延長(zhǎng)使用壽命采用消音器5354閥門(mén)的型號(hào)編制方法一、閥門(mén)的型號(hào)閥門(mén)的型號(hào)是用來(lái)表示閥類、驅(qū)動(dòng)及連接形式、密封圈材料和公稱壓力等要素的。由于閥門(mén)種類繁雜，為了制造和使用方便，國(guó)家對(duì)閥門(mén)產(chǎn)品型號(hào)的編制方法做了統(tǒng)一規(guī)定。閥門(mén)產(chǎn)品的型號(hào)是由七個(gè)單元組成，用來(lái)表明閥門(mén)類別、驅(qū)動(dòng)種類、連接和結(jié)構(gòu)形式、密封面或襯里材料、公稱壓力及閥體材料。閥門(mén)型號(hào)的組成由七個(gè)單元順序組成（見(jiàn)下表）55561 閥門(mén)的類型代號(hào)閥門(mén)類型代 號(hào)閥門(mén)類型代 號(hào)閥門(mén)類型代 號(hào)閘 閥Z球 閥Q疏

12、水閥S截止閥J旋塞閥X安全閥A節(jié)流閥L液面指示器M減壓閥Y隔膜閥G止回閥H柱塞閥U蝶 閥D572 傳動(dòng)方式代號(hào)用數(shù)字表示傳動(dòng)方式 代 號(hào)傳動(dòng)方式 代 號(hào)電磁閥0傘齒輪5電磁-液動(dòng)1氣動(dòng)6電-液動(dòng)2液動(dòng)7渦輪3氣-液動(dòng)8正齒輪4電動(dòng)9583 連接形式代號(hào)用數(shù)字表示連接形式代 號(hào)連接形式代 號(hào)內(nèi)螺紋1對(duì)夾7外螺紋2卡箍8法蘭4卡套9焊接6595 閥座密封面或襯里材料代號(hào)用拼音字母表示閥座密封密封面或襯里材料代號(hào)閥座密封密封面或襯里材料代號(hào)鋼合金T滲氮鋼D橡膠X硬質(zhì)合金Y尼龍塑料N襯膠J氟塑料F襯鉛Q巴氏合金B(yǎng)搪瓷C合金鋼H滲硼鋼P(yáng)607 閥體材料代號(hào)用拼音表示閥體材料代號(hào)閥體材料代號(hào)HT25-47

13、ZCr5MoIKT30-6K1Cr18Ni9TiPQT40-15QCr18Ni12Mo2TiRH62T12CrMoVVZG25C614 閥門(mén)常見(jiàn)故障及維修 閥門(mén)啟閉有卡阻、不靈活或者不能正常啟閉，甚至無(wú)法繼續(xù)啟閉，主要是由于閥桿與其它零件卡阻，主要是閥桿與填料之間的卡阻。一般有：填料壓蓋偏斜后碰閥桿 處理方法：正確安裝。 填料安裝不正確或壓得過(guò)緊 處理方法：填料預(yù)緊，適當(dāng)放松填料。閥桿與填料壓蓋咬住處理方法：更換或返修。 零部件之間咬住或咬傷處理方法：適當(dāng)潤(rùn)滑閥桿。閥桿、填料函62閥門(mén)密封面擦傷、閥桿光柱部分咬擦傷和閥桿螺紋部分咬傷等密封面研磨后有磨粒嵌入密封面里，未清除干凈，造成密封面擦傷；

14、有的經(jīng)使用后，磨粒在介質(zhì)的沖刷下，磨粒排出而粘在密封面上，經(jīng)閥門(mén)開(kāi)關(guān)，造成擦傷。 處理方法：合理選用研磨劑，密封面研磨后必須清洗干凈。介質(zhì)中的贓物或者焊渣未清除干凈，造成擦傷。處理方法：重新清洗干凈。閥桿與填料壓套、填料墊碰擦，其次介質(zhì)中含有硼的介質(zhì)，泄出后會(huì)結(jié)晶形成硬的顆粒，在填料與閥桿接觸表面，開(kāi)關(guān)時(shí)拉傷閥桿表面。 處理方法：正確安裝、調(diào)整零部件配合間隙和提高閥桿表面硬度。梯形螺紋處有沾污贓物,潤(rùn)滑條件差;閥桿和有關(guān)零件變形 處理方法：清除贓物，對(duì)高溫閥門(mén)及時(shí)涂潤(rùn)滑劑；對(duì)變形零件修正。63填料泄漏和閥體與閥蓋連接處泄漏（1）填料泄漏泄漏及原因：填料密封原理: 對(duì)填料施加的軸向力,填料產(chǎn)生塑

15、性變形,閥門(mén)由于多個(gè)填料安裝, 部位相互交替接觸,形成 “ 迷宮效應(yīng) ”，起到阻止壓力介質(zhì)外泄漏的作用。填料泄漏除了在壓力和介質(zhì)不同的滲透力下，填料的接觸壓力不夠外，還有填料本身的老化，閥桿的拉傷等原因。填料對(duì)閥桿產(chǎn)生腐蝕，所以當(dāng)壓力把介質(zhì)沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏，直至從填料處泄漏，另外操作不當(dāng)，用力過(guò)度閥桿彎曲。填料選用不當(dāng)，不耐介質(zhì)腐蝕、不耐高壓或真空、高溫及低溫。填料超過(guò)使用期，已老化，失去彈性填料安裝數(shù)量不足處理方法：應(yīng)按工況條件選用填料型式和材料 ； 預(yù)緊填料，正確安裝和確定填料數(shù)量；閥桿彎曲，表面腐蝕機(jī)械修理或更換；填料失效必須更換。64（2）法蘭泄漏閥門(mén)的法蘭密封連接

16、在接觸部位之間根據(jù)設(shè)計(jì)要求安放密封墊片，依靠連接螺栓所產(chǎn)生的預(yù)緊力達(dá)到足夠的比壓，阻止介質(zhì)向外泄漏。墊片材料和結(jié)構(gòu)有：橡膠墊片、石棉橡膠墊片、石墨墊片、不銹鋼和石墨纏繞式墊片、波紋管形和金屬墊片。墊片密封屬于強(qiáng)制密封。65常見(jiàn)的法蘭泄漏有以下種：a. 界面泄漏密封墊片與法蘭端面之間密封不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。主要原因： 密封墊片預(yù)緊力不夠處理方法：適當(dāng)增加預(yù)緊力; 法蘭密封面粗糙度不符要求處理方法：返修; 法蘭平面不平整或平面橫向有劃痕處理方法：返修; 冷和熱變形以及機(jī)械振動(dòng)等 處理方法：改善環(huán)境或材料選擇; 法蘭連接螺栓變形伸長(zhǎng)處理方法：材料和不能超過(guò)許用扭矩; 密封墊片長(zhǎng)期使用發(fā)生塑性變形處理方法：更換; 密封墊片老化、龜裂和變質(zhì) 處理方法：更換。