1 常用阀门基础知识

工程中常用阀门的有关基础知识 1-1 概述 阀门是流体管路的控制装置，其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路和设备的正常运行。

1-2 阀门的分类 阀门的用途广泛，种类繁多，分类方法也比较多。总的可分两大类： a. 自动阀门：依靠介质（液体、气体）本身的能力而自行动作的阀门。如止回阀、安全阀、疏水阀、减压阀等。 b. 驱动阀门：借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门。如闸阀，截止阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。

此外，阀门的分类还有以下几种方法,： 1） 按用途，根据阀门的不同用途可分： a. 开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。 b. 调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。 c. 止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。 d. 分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通阀、分配阀等。 e. 安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。 f. 其它特殊用途：如疏水阀、自动排气阀、呼吸阀等。 2） 按与管道连接方式分，根据阀门与管道连接方式可分； a. 法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。此时需要注意法兰的制式和压力等级。 b. 螺纹连接阀门：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门。 c. 焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门。其中塑料焊接要注意区分为对焊和承插焊。 d. 承插粘接：主要是指塑料阀门。 e. 法兰夹持：由管路中的两片法兰夹持的，例如对夹式蝶阀，蝶型止回阀等。 f. 夹箍连接阀门：阀体上带有夹口，与管道采用夹箍连接的阀门。常见的是卫生级阀门，用于制药行业和饮用水行业。 g. 卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门，可能用于软管连接的情况。 3） 按驱动方式，根据不同的驱动方式可分： a. 手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，由人力驱动，传动较大力矩时，装有蜗轮、齿轮等减速装置。 b. 电动：借助电机或其他电气装置来驱动。 c. 液动：借助（水、油）来驱动。 d. 气动：借助压缩空气来驱动。 4） 按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分： a. 截门形：关闭件沿着阀座中心移动。 b. 闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动。 c. 旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转。 d. 旋启形：关闭件围绕阀座外的轴旋转。 e. 碟形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转。 f. 滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑动。 5） 按压力，根据阀门的公称压力可分：真空阀、低压阀、中压阀、高压阀和超高压阀（我们选用的最高压力为中压阀） 6） 按介质的温度分，根据阀门工作时的介质温度可分：超低温阀门、低温阀门、普通阀门（-40℃～425℃）、高温阀门和耐热阀门 7） 按公称通径分，根据阀门的公称通径可分：小口径阀门（DN<40mm）、中口径阀门（DN50~300mm）、大口径阀门和特大口径阀门

1-3 Cv值和Kv值 Cv值是美国使用的衡量阀门通量的一个无量纲系数，代表该阀门全开时，在阀门进出口的压差为1PSI，每分钟可以通过15.5℃的清水多少加仑（gallon）。 Kv值是国际标准的衡量阀门通量的一个无量纲系数，代表该阀门全开时，在阀门进出口的压差为1公斤，每分钟可以通过15.5℃的清水多少升（liter）。 Cv = 0.0703Kv

1-4 常用阀门介绍 1-4-1 蝶阀Butterfly valve 蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门，叫蝶阀。 作为密封型的蝶阀，是在合成橡胶出现以后，才给它带来了迅速的发展，因此它是一种新型的截流阀。在我国直至二十世纪八十年代，蝶阀主要作用于低压阀门，阀座采用合成橡胶，到九十年代，由于国外交流增多，硬密封〈金属密封〉蝶阀得以迅速发展。目前已有多家阀门厂能稳定地生产中压金属密封蝶阀，使蝶阀应运领域更为广泛。 蝶阀能输送和控制的介质有水、凝结水、循环水、污水、海水、空气、煤气、液态天然气、干燥粉末、泥浆、果浆及带悬浮物的混合物。 1） 蝶阀种类： a. 根据连接方式：单夹式、对夹式、法兰式。 b. 根据密封面材料；软密封、硬密封。 2） 蝶阀的特点： a. 结构简单，外形尺寸小。由于结构紧凑，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。 b. 流体阻力小，全开时，阀座通道有效流通面积较大，因而流体阻力较小。 c. 启闭方便迅速，调节性能好，蝶板旋转90°既可完成启闭。通过改变蝶板的旋转角度可以分级控制流量。 d. 启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。 e. 低压密封性能好，密封面材料一般采用橡胶、塑料，故密封性能好。受密封圈材料的限制，蝶阀的使用压力和工作温度范围较小。但硬密封蝶阀的使用压力和工作温度范围，都有了很大的提高。 3） 蝶阀的结构 蝶阀主要由阀体、蝶板、阀杆、阀座（密封圈）和传动装置组成。蝶阀的图片见图1。 a. 阀体：阀体呈圆筒状，上下部分各有一个圆柱形凸台，用于安装阀杆。蝶阀与管道多采用法兰连接，如采用对夹连接，其结构长度最小。 b. 阀杆：阀杆是蝶板的转轴，轴端采用填料函密封结构，可防止介质外漏。阀杆上端与传动装置直接相接，以传递力矩。 c. 蝶板：蝶板是蝶阀的启闭件。根据蝶板在阀体中的安装方式，蝶阀可以分成中线蝶阀、双偏心蝶阀和三偏心蝶阀几种形式。 d. 阀座：蝶板是蝶阀的密封件。根据使用温度和耐腐蚀性等要求，选用不同材质的橡胶作为阀座。

图表 1 4） 适用范围： 在管道直径为DN50（含）以上时，如果运行压力在1.0MPa以下，通常选用蝶阀为隔离阀，DN40的蝶阀有的厂家生产，但很少使用，DN40以下就没有蝶阀了。 蝶阀的材质需要既经济又适用，可以参照厂家提供的材质推荐表，如图2所示 蝶阀常用厂牌：北京好利、天津合力、BRAY、EBRO 图表 2 1-4-2 球阀Ball valve 球阀的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。 球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。 1） 它具有以下优点： a. 流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。 b. 结构简单、维修方便。球阀结构简单，拆卸更换都比较方便 c. 紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广泛使用。 d. 操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。 e. 适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。 2） 金属球阀按阀体结构形式可分：单片式（如图3）、两片式（如图4）和三片式（如图5） 3） 塑料球阀按阀体两侧是否有由令可分为：双由令（如图7）、单由令（如图8）和经济型（如图9）

图表 3 图表 4

图表 5 图表 6 图表 7 图表 8

图表 9 4） 适用范围 管道直径为DN50以下时，通常选用球阀为隔离阀。如果运行压力超过1.0MPa时，也选用不锈钢球阀为隔离阀，如反渗透高压泵出口。 球阀的材质通常和管道材质一致。 塑料球阀常用厂牌：环琪、协羽、积水、ASAHI 不锈钢球阀常用厂牌：埃尼斯、耐流

1-4-3 截止阀Globe valve 截止阀是关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。如图10所示。 1） 截止阀在管路中主要作调节用。截止阀有以下优点： a. 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。 b. 开启高度小。 c. 通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。 截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN≤200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。 2） 截止阀的种类很多，根据阀杆上螺纹的位置可分： a. 上螺纹阀杆截止阀；截止阀阀杆的螺纹在阀体的外面。其优点是阀杆不受介质侵蚀，便于润滑，此种结构采用比较普遍。 b. 下螺纹阀杆截止阀；截止阀阀杆的螺纹在阀体内。这种结构阀杆螺纹与介质直接接触，易受侵蚀，并无法润滑。此种结构用于小口径和温度不高的地方。 根据截止阀的通道方向，又可分为；直通式截止阀，角式截止阀和三通式截止阀，后两种截止阀通常做改变介质流向和分配介质用。 图表 10 图表 11 3） 适用范围 在需要精确调节压力和流量的金属管道中，通常选用截止阀，如反渗透的进水阀和浓水调节阀，混床混合气量调节阀等。 在蒸汽管路中，通常使用截止阀作为隔断阀。 不锈钢球阀常用厂牌：埃尼斯、耐流

1-4-4 隔膜阀Diaphragm valve 隔膜阀的关闭件是张隔膜，隔膜沿阀体中心线上下移动来达到开启、关闭的一种阀门。其结构如图12所示。 1） 隔膜阀与球阀相比，具有以下优点，因而更广泛使用在Polishering系统和终端送回水管路中： a. 调节过程中不会引起流态急剧变化，不会引起Particle大范围波动。 b. 在阀门没有全部打开时，阀门内不会存在死水区，从而滋生细菌。 c. 调节精度较高，适用于需要准确调节流量压力的位置。 d. 产生泄漏的可能性较小，因而有时使用在要求较高的化学品管路中。 e. 结构简单，故障率较小

图表 12 2） 适用范围 在需要精确调节压力和流量的塑料管道中，通常选用隔膜阀，如EDI（CDI）的产水阀、浓水排放阀、极水排放阀等。 在产水水质对Particle要求较高的超纯水终端处理系统，需要用隔膜阀替代球阀。 隔膜阀常用厂牌：协羽、积水、ASAHI、GEMU、STUBBE

1-4-5 止回阀Check valve 止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门。 1） 止回阀根据其结构可分 a. 碟式止回阀：阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀。如图13所示。