1、阀门基础知识阀门基础知识 设备部设备部 刘陈军刘陈军目标及要求 目标：通过本课程的学习使员工了解阀门的分类及结构及操作维护等基础知识。要求：员工在学习本课程后，须课后做复习目录 阀门基础知识阀门基础知识 阀门的类型和用途阀门的类型和用途 阀门的操作及维护保养阀门的操作及维护保养 阀门常见故障及预防阀门常见故障及预防第一章第一章 阀门基础知识阀门基础知识 第一节 概述 第二节 阀门的分类 第一节第一节 概述概述 阀门的定义：阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置。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，改变介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和
2、流量，保护管路的设备的正常运行。第二节第二节 阀门的分类阀门的分类 阀门的用途广泛，种类繁多，分类方法也比较多。1、按作用和用途分类(1)截断阀：截断阀又称闭路阀，截止阀，其作用是接通或截断管路中的介质。截断阀类包括闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀等。(2)止回阀：止回阀又称单向阀或逆止阀，其作用是防止管路中的介质倒流。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。(3)安全阀：安全阀类的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值，从而达到安全保护的目的。(4)调节阀：调节阀类包括调节阀、节流阀和减压阀，其作用是调节介质的压力、流量等参数。(5)分流阀：分流阀类包括各种分配阀和疏水阀等，其作用是分
3、配、分离或混合管路中的介质。(6)排气阀：排气阀是管道系统中必不可少的辅助元件，广泛应用于锅炉、空调、石油天然气、给排水管道中。往往安装在制高点或弯头等处，排除管道中多余气体、提高管道路使用效率及降低能耗。2、按驱动方式分类(1)自动阀是指不需要外力驱动，而是依靠介质自身的能量来使阀门动作的阀门。如安全阀、减压阀、疏水阀、止回阀、自动调节阀等。(2)动力驱动阀：动力驱动阀可以利用各种动力源进行驱动。电动阀：借助电力驱动的阀门。气动阀：借助压缩空气驱动的阀门。液动阀：借助油等液体压力驱动的阀门。此外还有以上几种驱动方式的组合，如气-电动阀等。(3)手动阀：手动阀借助手轮、手柄、杠杆、链轮，由人力
4、来操纵阀门动作。当阀门启闭力矩较大时，可在手轮和阀杆之间设置此轮或蜗轮减速器。必要时，也可以利用万向接头及传动轴进行远距离操作。3、其他分类方式（1）按公称压力分（2）按工作温度分（3）按公称通径分（4）按阀体材料分第二章第二章 常见阀门的类型和用途常见阀门的类型和用途 第一节第一节 闸阀闸阀 闸阀闸阀（gate valve）是指启闭件（闸板）沿通路中心线的垂直方向移动的阀门。闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关,在管路中主要作切断用，不能作调节和节流。轭架套管阀杆压力密封阀座环阀体执行机构轭架压盖分段环+止推环+垫圈整体后座楔形阀板闸阀结构示图闸阀结构示图 密封原理密封原理
5、闸板有两个密封面,通常两个密封面形成楔形，楔形角随阀门参数而异。楔式闸阀的闸板可以做成一个整体，叫做刚性闸板；也可以做成能产生微量变形的闸板,以改善其工艺性,弥补密封面角度在加工过程中产生的偏差,这种闸板叫做弹性闸板。闸阀关闭时,密封面可以只依靠介质压力来密封,即依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封，这就是自密封。大部分闸阀是采用强制密封的,即阀门关闭时，要依靠外力强行将闸板压向阀座,以保证密封面的密封性。闸阀优点：闸阀优点：流体阻力小。开闭所需外力较小。介质的流向不受限制。全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。体形比较简单，铸造工艺性较好。闸阀的不足之处：闸阀的不
6、足之处：外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。闸阀的种类闸阀的种类 1 按闸板的构造可分 1）平行式闸阀：密封面与垂直中心线平行，即两个密封面互相平行的闸阀。在平行式闸阀中，以带推力楔块的结构最常为常见，即在两闸板中间有双面推力楔块，这种闸阀适用于低压中小口径（DN40300mm）闸阀。也有在两闸板间带有弹簧的，弹簧能产生予紧力，有利于闸板的密封。双闸板推力楔块平行式闸板：平行式闸板：2）楔式闸阀：密封面与垂直中心线成某种角度，即两个密封面成楔形的闸阀。密封面的倾斜角度一般有252，
7、330，5，8，10等，角度的大小主要取决于介质温度的高低。一般工作温度愈高，所取角度应愈大，以减小温度变化时发生楔住的可能性。在楔式闸阀中，又有单闸板，双闸板和弹性闸板之分。弹性闸板楔式闸阀，它具有单闸板楔式闸阀结构简单，使用可靠的优点，又能产生微量的弹性变形弥补密封面角度加工过程中产生的偏差，改善工艺性，现已被大量采用。弹性闸板：弹性闸板：2 按阀杆的构造闸阀又可分为 1）明杆闸阀：阀杆螺母在阀盖或支架上，开闭闸板时，用旋转阀杆螺母来实现阀杆的升降。这种结构对阀杆的润滑有利，开闭程度明显，因此被广泛采用。2）暗杆闸阀：阀杆螺母在阀体内，与介质直接接触。开闭闸板时，用旋转阀杆来实现。这种结构
8、的优点是：闸阀的高度总保持不变，因此安装空间小，适用于大口径或对安装空间受限制的闸阀。此种结构要装有开闭指示器，以指示开闭程度。这种结构的缺点是：阀杆螺纹不仅无法润滑，而且直接接受介质侵蚀，容易损坏。闸阀的安装与维护应注意以下事项：闸阀的安装与维护应注意以下事项：1、手轮、手柄及传动机构均不允许作起吊用，并严禁碰撞。2、双闸板闸阀应垂直安装（即阀杆处于垂直位置,手轮在顶部)。3、带有旁通阀的闸阀在开启前应先打开旁通阀（以平衡进出口的压差及减小开启力)。4、带传动机构的闸阀，按产品使用说明书的规定安装。5、如果阀门经常开关使用,每月至少润滑一次。截止阀截止阀（stop valve,Globe V
9、alve）的启闭件是塞形的阀瓣，密封面呈平面或锥面，阀瓣沿流体的中心线作直线运动。截止阀只适用于全开和全关，在管路中主要作切断用，不允许作调节和节流。截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称直径都限在DN 200mm以下。第二节第二节 截止阀截止阀截止阀结构：截止阀结构：轭架套管阀杆压力密封阀座阀体执行机构轭架压盖螺栓轭架整体后座阀瓣截止阀密封原理截止阀密封原理 截止阀属于强制密封式阀门，所以在阀门关闭时，必须向阀瓣施加压力，以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀体时，操作力所需要克服的阻力是阀杆和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力，关阀门的力比开阀门的力大，所以
10、阀杆的直径要大，否则会发生阀杆顶弯的故障。截止阀优点：截止阀优点：结构简单，制造和维修比较方便。工作行程小，启闭时间短。密封性好，密封面间摩擦力小，寿命较长。截止阀不足之处：截止阀不足之处：流体阻力大，开启和关闭时所需力较大。不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。调节性能较差。截止阀的种类截止阀的种类 一、根据阀杆上螺纹的位置 1、上螺纹阀杆截止阀 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。2、下螺纹阀杆截止阀 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。二、根据截止阀的通道方向 可分为
11、；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。截止阀的安装与维护应注意以下事项：截止阀的安装与维护应注意以下事项：手轮、手柄操作的截止阀可安装在管道的任何位置上。手轮、手柄及伟动机构，不允许作起吊用。介质的流向应与阀体所示箭头方向一致。第三节第三节 节流阀节流阀 节流阀节流阀(throttle valve)是指通过改变通道面积达到控制或调节介质流量与压力的阀门。节流阀在管路中主要作节流使用。其外形结构与截止阀并无区别，只是它们启闭件的形状有所不同。节流阀的启闭件大多为圆锥流线型，通过它改变通道截面积而达到调节流量和压力。节流阀供在压力降极大的情况下作降低
12、介质压力之用。节流阀剖面图：节流阀剖面图：节流阀特点：节流阀特点：构造较简单，便于制造和维修，成本低。调节精度不高，不能作调节使用。密封面易冲蚀，不能作切断介质用。密封性较差。节流阀分类：节流阀分类：一、按通道方式 可分为直通式和角式两种角式节流阀 二、按节流阀的阀瓣形状分 1 钩形阀瓣，常用于深冷装置中的膨胀阀。2 窗形阀瓣，适用于口径较大的节流阀。3 塞形阀瓣，适用于中小口径节流阀，使用较普遍。节流阀的安装与维护应注意以下事项：节流阀的安装与维护应注意以下事项：1、该阀经常需要操作，因此应安装在易于方面便操作的位置上。2、安装时要注意介质方向与阀体所标箭头方向保持一致。第四节 止回阀 止回
13、阀止回阀(check valve)：止回阀又称单向阀或逆止阀，是依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣的，其作用是防止管路中的介质倒流。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。止回阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。止回阀工作原理：止回阀工作原理：止回阀是能自动阻止流体倒流的阀门。止回阀的阀瓣在流体压力作用下开启，流体从进口侧流向出口侧。当进口侧压力低于出口侧时，阀瓣在流体压差、本身重力等因素作用下自动关闭以防止流体倒流。止回阀分类：止回阀分类：止回阀按结构划分，可分为升降式止回阀、旋启式止回阀和蝶式止回阀三种。升降式止回阀可分为立式和卧式两种。旋启式止回
14、阀分为单瓣式、双瓣式和多瓣式三种。蝶式止回阀为直通式。止回阀的安装应注意以下事顶：止回阀的安装应注意以下事顶：在管线中不要使止回阀承受重量，大型的止回阀应独立支撑，使之不受管系产生的压力的影响。安装时注意介质流动的方向应与阀体所票箭头方向一致。升降式垂直瓣止回阀应安装在垂直管道上。升降式水平瓣止回阀应安装在水平管道上。第五节第五节 旋塞阀旋塞阀 旋塞阀旋塞阀（plug valve）是指关闭件（塞子）绕阀体中心线旋转来达到开启和关闭的一种阀门。在管路中主要用作切断、分配和改变介质流动方向的。目前主要用于低压，小口径和介质温度不高的情况下。旋塞阀密封原理：旋塞阀密封原理：旋塞阀的塞体多为圆锥体（也
15、有圆柱体），与阀体的圆锥孔面配合组成密封副。塞体中间有孔，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。旋塞阀主要特点：旋塞阀主要特点：适用于经常操作，启闭迅速、轻便。流体阻力小。结构简单，相对体积小，重量轻，便于维修。密封性能好。不受安装方向的限制，介质的流向可任意。无振动，噪声小。旋塞阀分类：旋塞阀分类：一、按照结构形式分紧定式旋塞阀、自封式旋塞阀、填料式旋塞阀和注油式旋塞阀四种 二、按通道形式分，可分为直通式、三通式和四通式三种。常见的直通式主要用于截断流体。三通和四通式旋塞阀适用于流体换向。旋塞阀安装与维护应注意以下事项：旋塞阀安装与维护应注意以下事项：要留有阀柄旋转的位置。不能用作
16、节流。带传动机构的球阀应直立安装。第六节 球阀 球阀球阀（ball valve）是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转90度提动作，不同的是旋塞体是球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球面和通道口的比例应该是这样的，即当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。球阀的现实作用：球阀的现实作用：球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀最适宜直接做开闭使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，
17、适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀的优点：球阀的优点：l流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。l结构简单、体积小、重量轻。l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。l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。l 维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动 的，拆卸更换都比较方便。l在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。l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。球阀已广泛应用于石油、化
18、工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部 门，以及人们日常生活中。球阀的分类：球阀的分类：球阀按结构形式可分：球阀按结构形式可分：一、浮动球球阀 球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构，广泛用于中低压球阀。浮动球球阀：浮动球球阀：二、固定球球阀 球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有
19、轴承，操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门。三、弹性球球阀 球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大，依靠介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽，而获得弹性。当关闭通道时，用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形头，球体随之恢复原原形，使球体与阀座之间出现很小的间隙，可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。球阀按其通道位置可分：球阀按其通道位置可分：直通式，三通式和直角式。后两种球阀用于分配介质与改变介质的流向。球阀按安装方式还分为：球阀按安装方式还分为：普通型，上装型，
20、全焊接型。第七节 蝶阀 蝶阀蝶阀(butterfly valve)是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流用。蝶阀的结构：蝶阀的结构：蝶阀主要由阀体、蝶板、阀杆、密封圈和传动装置组成。蝶阀的结构见下图。1、阀杆轴向定位装置2、密封圈3、阀体5、碟板7、轴套8、阀轴9、球面密封副11、阀座蝶阀的优点：蝶阀的优点：l 启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。l 结构简单，体积小，重量轻。l 可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。l 低压下，可以实现良好的密封。l 调节性能好。蝶阀的缺点：蝶阀的缺点：l 使用压力和工作温度范围小。l 密封性较
21、差。蝶阀的分类：蝶阀的分类：蝶阀按结构形式可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和杠杆式。按密封形式可分为较密封型和硬密封型两种。软密封型一般采用橡胶环密封，硬密封型通常采用金属环密封。按连接型式可分为法兰连接和对夹式连接；按传动方式可分为手动、齿轮传动、气动、液动和电动几种。蝶阀的安装与维护应注意以下事项：蝶阀的安装与维护应注意以下事项：u 在安装时，阀瓣要停在关闭的位置上。u 开启位置应按蝶板的旋转角度来确定。u 带有旁通阀的蝶阀，开启前应先打开旁通阀。u 应按制造厂的安装说明书进行安装，重量大的蝶阀，应设置牢固的基础。第八节 隔膜阀 隔膜阀隔膜阀(diaphragm valve)是一种特殊形式
22、的截断阀，出现于20世纪20年代。它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，故称隔膜阀。隔膜阀的密封原理：隔膜阀的密封原理：隔膜把下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀，省去了填料密封结构，且不会产生介质外漏。隔膜阀的特点：隔膜阀的特点：1、采用橡胶或塑料等软质密封制作的隔膜，密封性较好。由于隔膜为易损件，应视介质特性而定期更换。2、受隔膜材料限制，隔膜阀适用于低压和温度相对不高的场合。3、一般不宜用于温度高于60度及输送有机溶剂和强氧化介质的管路中，也不宜在较高压力的管路中使用。隔膜阀分类：隔膜阀分类：隔膜阀按结构形式可分
23、为：屋式、直流式、截止式、直通式、闸板式和直角式六种；连接形式通常为法兰连接；按驱动方式可分为手动、电动和气动三种，其中气动驱动又分为常开式、常闭式和往复式三种。第三章第三章 阀门的操作及维护保养阀门的操作及维护保养对于阀门，不但要会安装和维护，而且还要会操作（一）手动阀门的开闭 手动阀门是使用最广的阀门，它的手轮或手柄，是按照普通的人力来设计的，考虑了密封面的强度和必要的关闭力。有些人习惯于使用板手，应严格注意，不要用力过大过猛，否则容易损坏密封面，或板断手轮、手柄。启闭阀门，用力应该平稳，不可冲击。某些冲击启闭的高压阀门各部件已经考虑了这种冲击力与一般阀门不能等同。对于蒸气阀门，开启前，应
24、预先加热，并排除凝结水，开启时，应尽量徐缓，以免发生水击现象。当阀门全开后，应将手轮倒转少许，使螺纹之间严紧，以免松动损伤。对于明杆阀门，要记住全开和全闭时的阀杆位置，避免全开时撞击上死点。并便于检查全闭时是否正常。假如阀办脱落，或阀芯密封之间嵌入较大杂物，全闭时的阀杆位置就要变化。管路初用时，内部脏物较多，可将阀门微启，利用介质的高速流动，将其冲走，然后轻轻关闭（不能快闭、猛闭，以防残留杂质夹伤密封面），再次开启，如此重复多次，冲净脏物，再投入正常工作。常开阀门，密封面上可能粘有脏物，关闭时也要用上述方法将其冲刷干净，然后正式关严。如手轮、手柄损坏或丢失，应立即配齐，不可用活络板手代替，以免
25、损坏阀杆四方，启闭不灵，以致在生产中发生事故。某些介质，在阀门关闭后冷却，使阀件收缩，操作人员就应于适当时间再关闭一次，让密封面不留细缝，否则，介质从细缝高速流过，很容易冲蚀密封面。操作时，如发现操作过于费劲，应分析原因。若填料太紧，可适当放松，如阀杆歪斜，应通知人员修理。有的阀门，在关闭状态时，关闭件受热膨胀，造成开启困难；如必须在此时开启，可将阀盖螺纹拧松半圈至一圈，消除阀杆应力，然后板动手轮。（二）注意事项 1、200以上的高温阀门，由于安装时处于常温，而正常使用后，温度升高，螺栓受热膨胀，间隙加大，所以必须再次拧紧，叫做“热紧”，操作人员要注意这一工作，否则容易发生泄露。2、天气寒冷时
26、，水阀长期闭停，应将阀后积水排除。汽阀停汽后，也要排除凝结水。阀底有如丝堵，可将它打开排水。3、非金属阀门，有的硬脆，有的强度较低，操作时，开闭力不能太大，尤其不能使猛劲。还要注意辟免物件磕碰。4、新阀门使用时，填料不要压得太紧，以不漏为度，以免阀杆受压太大，加快磨损，而又启闭费劲。（三）使用维护使用维护的在于延长阀门寿命和保证启闭可靠。阀杆螺纹经常与阀杆螺母摩擦，要涂一点黄油或石墨粉，起润滑作用。不经常启闭的阀门，要定期转动手轮，对阀杆螺纹加润滑剂，以防咬住。室外阀门，要对阀杆加保护套，以防雨、雪、尘土锈污。如阀门系机械传动，要按时对变速箱添加润滑油并保持阀门的清洁。不要依靠阀门支持其它重物
27、，不要在阀门上站立。阀杆，特别是螺纹部分，要经常清洁并添加新的润滑剂，防止尘土中的硬杂物，磨损螺纹和阀杆表面，影响使用寿命。第四章第四章 阀门常见故障及预防阀门常见故障及预防（一）填料函泄漏 这是跑、冒、漏的主要方面，在工厂里经常见到。产生填料函泄漏的原因有下列几点：1、填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应；2、装填方法不对，尤其是整根填料备用旋放入，最易产生泄漏；3、阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕；4、阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈；5、阀杆弯曲；6、填料使用太久已经老化。7、操作太猛。（二）关闭件泄漏 通常将填料函泄漏叫外漏，把关闭件泄漏叫做内漏，关闭件泄
28、漏，在阀门里在，不易发现。引起泄漏的原因有：1、密封面研磨得不好；2、密封圈与阀座、阀办配合不严紧；3、阀办与阀杆连接不牢靠；4、阀杆弯扭，使上下关闭件不对中；5、关闭太快，密封面接触不好或早已损坏；6、材料选择不当，经受不住介质的腐蚀；7、将截止阀、闸阀作调节使用，密封面经受不住高速流动介质的冲击；8、某些介质，在阀门关闭后逐渐冷却，使密封面出现细缝，也会产生冲蚀现象；9、某些密封圈与阀座、阀办之间采用螺纹连接，容易产生氧浓差电池，腐蚀松脱；10、因焊渣、铁锈、尘土等杂质嵌入，或生产系统中有机械另件脱落堵住阀芯，使阀门不能关严。（三）阀杆升降失灵。其原因有：1、操作过猛使螺纹损伤；2、缺乏润滑剂或润滑剂失效；3、阀杆弯扭；4、表面光洁度不够；5、配合公差不准，咬得过紧；6、阀杆螺母倾斜;7、材料选择不当；例如阀杆与阀杆螺母为同一材质，容易咬住；8、螺纹波介质腐蚀（指暗杆阀门或阀杆在下部的阀门）；9、露天阀门缺少保护，阀杆螺纹粘满尘砂，或者被雨露霜雪等锈蚀。谢谢！
