閥門(mén)的種類(lèi)很多，使用范圍也很廣。在管路中有時(shí)它是主要設備，起控制作用;有時(shí)它是次要設備，起輔助作用。如果使用不當，便會(huì )出現“跑、冒、滴、漏”現象，輕者影響生產(chǎn)，重者引發(fā)事故。所以了解并正確使用閥門(mén)是一個(gè)很重要的問(wèn)題。
一、閥門(mén)的種類(lèi)
在供熱系統中，使用的閥門(mén)有很多種。比如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、止回閥、安全閥、調節閥、平衡閥、自力式平衡閥等等。下面逐一介紹。
1 閘閥
也叫閘板閥、閘門(mén)閥，是廣泛使用的一種閥門(mén)。
工作原理:閘板密封面與閥座密封面高度光潔、平整、一致，加工成一個(gè)非常貼合、嚴密的密封副。閘板通過(guò)閥桿的上提、下壓，對介質(zhì)形成導通和關(guān)斷。它在管路中起關(guān)斷作用。
優(yōu)點(diǎn):流體阻力小;全開(kāi)時(shí)密封面不受沖蝕;可以在介質(zhì)雙向流動(dòng)的情況下使用，沒(méi)有方向性;結實(shí)耐用;不僅適合做小閥門(mén)，而且可以做大閥門(mén)。
缺點(diǎn):高度大;啟閉時(shí)間長(cháng);笨重;修理難度大;如果是大口徑閘閥，手動(dòng)操作比較費力。
閘閥按閥桿的不同分明桿式和暗桿式;按閘板構造不同分平行式和楔式;還有單閘板、雙閘板之分。供熱工程中，常用的是明桿楔式單閘板閘閥(Z41H-16C)和暗桿楔式單閘板閘閥(Z45T-10)，前者裝在熱力站內一次側，后者裝在熱力站內二次側。它一般起兩個(gè)作用:作為主設備起開(kāi)關(guān)作用;作為輔設備安在主設備前后作檢修用。
閘閥安裝時(shí)，不要使手輪處在水平線(xiàn)以下(倒裝)，否則會(huì )使介質(zhì)長(cháng)期留存在閥蓋中，容易腐蝕閥桿。在供熱工程中，閘閥曾經(jīng)是閥門(mén)中的主力軍?，F在隨著(zhù)蝶閥的廣泛采用，閘閥已被蝶閥取而代之。
2 截止閥
也是廣泛使用的一種閥門(mén)。一般口徑在100 mm以下。它的工作原理與閘閥相近，只是關(guān)閉件(閥瓣)沿閥座中心線(xiàn)移動(dòng)。它在管路中起關(guān)斷作用，亦可粗略調節流量。
優(yōu)點(diǎn):制造容易，維修方便，結實(shí)耐用。
缺點(diǎn):只允許介質(zhì)單向流動(dòng)，安裝時(shí)有方向性。流阻大，密封性差。
按結構不同分直通式、直角式、直流式、平衡式。工程中一般使用法蘭直通式(J41H)和內螺紋直通式(J11H)。截止閥有方向性，不可安反。也不宜倒安。
在我們的生產(chǎn)、生活中，過(guò)去常用直通式、小口徑截止閥，現在已漸漸被球閥所取代。
3 球閥
相比閘閥、截止閥，球閥是一種新型的、逐漸被廣泛采用的閥門(mén)。它的工作原理是:閥芯為一個(gè)有通腔的球體，通過(guò)閥桿控制閥芯作90°旋轉，使閥門(mén)暢通或閉塞。它在管路中起關(guān)斷作用。
優(yōu)點(diǎn):除具有閘閥、截止閥的優(yōu)點(diǎn)外，還有體積小、密封好(零泄漏)、易操作的優(yōu)點(diǎn)。目前在石化、電力、核能、航空、航天等部門(mén)廣泛使用。
缺點(diǎn):維修困難。
球閥有兩種形式:浮動(dòng)球式和固定球式。在供熱工程中，一些關(guān)鍵位置，如重要的分支、熱力站的接人口，DN250以下，常采用進(jìn)口球閥。它與國產(chǎn)球閥的結構不同:國產(chǎn)球閥的閥體一般是二塊式、三塊式，法蘭連接;而進(jìn)口球閥的閥體是一體式，焊接連接，故障點(diǎn)要少。它的原產(chǎn)地是北歐如芬蘭、丹麥等供熱技術(shù)比較發(fā)達的國家。如芬蘭的NAVAL,VEXVE，丹麥的DAFOSS等。由于其極佳的密封性，操作的可靠性，長(cháng)期以來(lái)頗受用戶(hù)的青睞。球閥無(wú)方向性，可以任意角度安裝。焊接球閥水平安裝時(shí)，閥門(mén)必須打開(kāi)，避免焊接時(shí)的電火花傷及球體表面;當在垂直管道上安裝時(shí)，如果焊接上接口，閥門(mén)必須打開(kāi)，如果焊接下接口，閥門(mén)必須關(guān)閉，以免閥門(mén)內部被高熱灼傷。
4 蝶閥
在供熱系統中，目前是使用最廣泛，種類(lèi)也最多的一種閥門(mén)。
工作原理:閥瓣是一個(gè)圓盤(pán)，通過(guò)閥桿旋轉，閥瓣在閥座范圍內作90℃轉動(dòng)，實(shí)現閥門(mén)的開(kāi)關(guān)。它在管路中起關(guān)斷作用。亦可調節流量。
優(yōu)點(diǎn):結構簡(jiǎn)單，體積輕巧，操作方便，密封性好。
缺點(diǎn):全開(kāi)時(shí)，閥板(密封圈)受介質(zhì)沖蝕。
在供熱工程中，用到的蝶閥有三偏心金屬密封蝶閥，橡膠軟密封蝶閥。
4.1 三偏心金屬密封蝶閥
所謂“三偏心”是指閥軸、閥板在閥門(mén)內相對位置的偏移。普通的蝶閥都是一個(gè)偏心，即閥軸中心線(xiàn)與密封面中心線(xiàn)(閥板中心線(xiàn))偏離;高性能的再加一個(gè)偏心，即閥軸中心線(xiàn)與閥門(mén)中心線(xiàn)(管道中心線(xiàn))偏離;雙偏心的目的在于使閥板開(kāi)至20°之后，密封副之間相互脫離，從而減少摩擦(凸輪效應)。三偏心蝶閥在上述雙偏心的基礎上再增加一個(gè)獨特的偏心— 斜錐，即閥板的偏移(密封面與管道垂直面傾斜一個(gè)角度)。這樣使得閥門(mén)在90°行程范圍內，密封副之間完全脫離，既加強了凸輪效應，又完全消除了摩擦;同時(shí)關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，當密封副逐漸閉合，產(chǎn)生“楔塊效應”，以最小的扭矩實(shí)現最嚴密的關(guān)斷。
所謂“金屬密封”是指閥座、密封圈采用耐磨、耐腐、耐高溫的優(yōu)質(zhì)合金制成;同時(shí)為了避免密封圈與閥座硬碰硬，密封副之間設計成柔性接觸，即形成“彈性金屬密封”，以保證關(guān)得嚴密，開(kāi)無(wú)摩擦。有了“三偏心”的結構，再輔以“彈性金屬密封”，這樣的閥門(mén)操作輕便、經(jīng)久耐用且密封良好。
三偏心金屬密封蝶閥一般用在供熱系統的主干線(xiàn)以及主分支上?？趶綖?/span>DN300以上。
進(jìn)口三偏心金屬密封蝶閥無(wú)方向性，但一般有建議安裝方向，不宜反裝;國產(chǎn)的有方向性，一般反向比正向差一個(gè)泄漏等級或差一至二個(gè)壓力等級，不可反裝。如在水平管道上焊接，應將閥門(mén)關(guān)閉，以保護密封圈;如在垂直管道上焊接，應將閥門(mén)關(guān)閉，且在焊接上口時(shí)要在閥板上注水，以熄滅焊渣。在水平管道上安裝時(shí)，建議方位為閥桿水平或與垂直方向有一定傾斜，以保證底部軸承處的清潔。
4.2 橡膠軟密封蝶閥
蝶板一般為電鍍球墨鑄鐵，密封圈為橡膠材料。所用密封材料不同，性能有所不同。常用的有:
丁青橡膠，適用溫度一12℃一+82℃;乙丙橡膠，適用溫度一45℃一+135℃;耐熱乙丙橡膠，適用溫度一20℃一+150℃。
供熱工程中常用的有對夾式(D371X)，法蘭式(D341X) 。DN125以下可用手柄驅動(dòng)(D71, D41X)。對夾式蝶閥小巧輕便，啟閉迅速，操作方便，又好安裝，又容易維修，密封和調節性能俱佳，性?xún)r(jià)比高，所以應大力采用。軟密封蝶閥無(wú)方向性，可任意安裝。
蝶閥在倉儲時(shí)，閥板應開(kāi)啟4°一5°。以免密封圈長(cháng)期受壓而變形，影響密封。
5 止回閥
也叫逆止閥、單流門(mén)。一種常用的起輔助作用的閥門(mén)。
工作原理:依靠流體自身的力量以及閥瓣的自重，自動(dòng)啟閉的閥門(mén)。顧名思義，它的作用是阻止介質(zhì)倒流。一般裝在水泵出口，防止水錘對水泵造成損壞。
供熱工程中常用的有水平升降式(H41H)，單瓣旋啟式(H44H)，雙瓣蝶式(H77H)。
止回閥有方向性，絕對不能裝反。不同形式止回閥，按其結構，都有固定的安裝方式，切不可裝錯。水平升降式只能安裝在水平管路上，且保證閥瓣處于垂直狀態(tài);單瓣旋啟式也只能安裝在水平管路上，且保證閥瓣轉軸處于水平狀態(tài);雙瓣蝶式可以任意安裝。
6 調節閥
也叫節流閥。是供熱系統二次網(wǎng)的常用閥門(mén)。
工作原理:外形、結構與截止閥相似。只是密封副不同，調節閥的閥瓣和閥座類(lèi)似暖水瓶的瓶塞和瓶口，通過(guò)閥瓣的移動(dòng)改變過(guò)流面積來(lái)調節流量。在閥軸上有標尺表示相應流量。
作用:調節管路間介質(zhì)流量分配以達到熱力平衡。
供熱工程中曾使用的是直通式(T41H)，但它有一些缺點(diǎn):流阻大，不宜垂直安裝。于是隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，平衡閥(PH45F)代替了調節閥。
7 平衡閥
改進(jìn)型調節閥。流道采用直流式，閥座改為聚四氟乙烯;
克服了流阻大的缺點(diǎn)，同時(shí)增加了兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):密封更合理、兼有截止功能。
供熱工程中在熱力站二次網(wǎng)上使用，具有優(yōu)異的流量調節特性，特別適用于變流量系統。
有方向性，可以水平裝，也可以垂直裝。
8 自力式平衡閥
也叫流量控制閥。它的工作原理是:在閥門(mén)內有一個(gè)由彈簧與橡膠膜組成的機構，它與閥桿連接。如果流量增大，會(huì )在其上產(chǎn)生一個(gè)不平衡力，使得閥瓣向關(guān)閉方向移動(dòng)，以減少過(guò)流面積，降低流量，使流量回歸設定值。反之亦然。由此始終保持閥后流量不變，達到控制流量的目的。
安裝在供熱系統的熱人口，分支點(diǎn)。自動(dòng)消除水力失調，提高系統效能，實(shí)現經(jīng)濟運行。自力式平衡閥有方向性，切勿裝反。
9 安全閥
當介質(zhì)壓力超過(guò)規定數值時(shí)，閥門(mén)能自動(dòng)開(kāi)啟并泄壓，當壓力正常后，又能自動(dòng)閉合，以保證系統正常運行，起這種作用的閥門(mén)叫安全閥。
按結構分有:彈簧式、杠桿式、脈沖式。
按動(dòng)作量分:閥瓣開(kāi)啟高度與閥座通徑之比10%以下叫微啟式，20%一30%叫全啟式。
按排泄方式分:介質(zhì)通過(guò)管道排走叫封閉式，直接排向空中叫敞開(kāi)式。
現以彈簧式為例作一簡(jiǎn)述:彈簧力與介質(zhì)作用于閥瓣的正常壓力相平衡，使密封面閉合;當介質(zhì)壓力過(guò)高時(shí)，彈簧受到壓縮，閥板開(kāi)啟，介質(zhì)從中泄出;當壓力回降到正常值時(shí)，彈簧力又將閥門(mén)關(guān)閉。
安全閥大量應用于壓力容器。
二、閥門(mén)使用中的共性問(wèn)題
a)要保持閥門(mén)內的清潔。
b)起吊時(shí)，繩子不要系在手輪或閥桿上。
c)安裝前要確認閥門(mén)工作正常。
d)焊接時(shí)，焊機地線(xiàn)必須搭在同側焊口的鋼管上，防止電流擊傷閥門(mén)。
e)中、小口徑閥門(mén)焊接過(guò)程中宜對閥門(mén)采取冷卻措施。
f)管路中不經(jīng)常啟閉的閥門(mén)要定期轉動(dòng)。
另外，使用中還有環(huán)境對閥門(mén)的腐蝕及防護問(wèn)題、介質(zhì)對閥門(mén)內部的腐蝕及防護問(wèn)題、溫度壓力問(wèn)題以及密封與泄漏問(wèn)題等等?？傊?，閥門(mén)雖小，學(xué)問(wèn)很大，有待我們去不斷的學(xué)習總結。
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