1、 第第4章章 管道、阀门、管件管道、阀门、管件4.1 管道管道v4.1.1 金属管金属管v4.1.1.1 钢管钢管v钢管包括无缝钢管、镀锌钢管、焊接钢管。钢管包括无缝钢管、镀锌钢管、焊接钢管。v(1)无缝钢管无缝钢管 无缝钢管包括一般无缝钢管和不锈钢无缝钢管。无缝钢管包括一般无缝钢管和不锈钢无缝钢管。v(2)焊接钢管焊接钢管 焊接钢管一般是由钢带材或钢板材先卷成管材，再加焊接钢管一般是由钢带材或钢板材先卷成管材，再加以焊接而制成的。以焊接而制成的。v(3)镀锌钢管镀锌钢管 镀锌钢管常用于给水、暖气、压缩空气、煤气、低压镀锌钢管常用于给水、暖气、压缩空气、煤气、低压蒸汽和凝液以及无腐蚀性物料的输
2、送。蒸汽和凝液以及无腐蚀性物料的输送。v4.1.1.2 铸铁管铸铁管v铸铁管耐腐蚀性优于钢管，因而常用做污水管，特别是当管道需要铸铁管耐腐蚀性优于钢管，因而常用做污水管，特别是当管道需要埋地铺设时，采用铸铁管比钢管更能耐受土壤对管道外壁的侵蚀。埋地铺设时，采用铸铁管比钢管更能耐受土壤对管道外壁的侵蚀。v4.1.1.3 有色金属管有色金属管v(1)铜管及铜合金管铜管及铜合金管v(2)铝及铝合金管铝及铝合金管v(3)钛及钛合金管钛及钛合金管v4.1.2 非金属管非金属管v4.1.2.1 塑料管塑料管v塑料管与传统金属管相比，具有自重轻、耐腐蚀、耐压、管壁光滑、塑料管与传统金属管相比，具有自重轻、耐
3、腐蚀、耐压、管壁光滑、过流能力好、密封性能好、使用寿命长、运输安装方便等特点。过流能力好、密封性能好、使用寿命长、运输安装方便等特点。v(1)聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)管管v(2)UPVC管管v UPVC双壁波纹管双壁波纹管v UPVC芯层发泡管芯层发泡管v UPVC消音管消音管v UPVC螺旋缠绕管螺旋缠绕管 v UPVC径向加筋管径向加筋管v(3)聚乙烯聚乙烯(PE)管管v(4)PE-X管管v(5)无规共聚聚丙烯管无规共聚聚丙烯管v(6)PB管管vPB管道的主要用于建筑物内的冷热水系统、采暖系统、饮用水供水管道的主要用于建筑物内的冷热水系统、采暖系统、饮用水供水系统、中央空调供回水系
4、统等。系统、中央空调供回水系统等。vPB管道的连接方式主要有两种管道的连接方式主要有两种:热熔连接和电熔连接。热熔连接和电熔连接。v(7)ABS管管v(8)CPVC管管v4.1.2.2 玻璃钢管玻璃钢管v玻璃钢是以各种树脂玻璃钢是以各种树脂(如环氧树脂、不饱和聚酯树脂等如环氧树脂、不饱和聚酯树脂等)为基体材料，为基体材料，以玻璃纤维织物为骨架材料，由特殊的工艺固化而成的非金属材料。以玻璃纤维织物为骨架材料，由特殊的工艺固化而成的非金属材料。v4.1.2.3 混凝土管混凝土管v混凝土管有普通、轻型和重型三种。混凝土管有普通、轻型和重型三种。v4.1.3 复合管复合管v复合管主要有塑塑复合管、钢塑
5、复合管、铝塑复合管。复合管主要有塑塑复合管、钢塑复合管、铝塑复合管。v4.1.3.1 塑塑复合管塑塑复合管v由两种不同品种或不同性质的塑料复合制成的管子称为塑塑复合管，由两种不同品种或不同性质的塑料复合制成的管子称为塑塑复合管，其包括两大类其包括两大类:一是缠绕增强热塑性复合管一是缠绕增强热塑性复合管;二是热塑性塑料复合管。二是热塑性塑料复合管。v(1)缠绕增强热塑性复合管缠绕增强热塑性复合管v(2)热塑性塑料复合管热塑性塑料复合管v4.1.3.2 钢塑复合管钢塑复合管v4.1.3.3 铝塑复合管铝塑复合管(PAP)v铝塑复合管铝塑复合管(PAP)是一种集金属与塑料优点为一体的新型管材。铝是一
6、种集金属与塑料优点为一体的新型管材。铝塑复合管是一种五层结构的复合管。最外层和里层是中、高密度聚塑复合管是一种五层结构的复合管。最外层和里层是中、高密度聚乙烯或交联聚乙烯，中间层乙烯或交联聚乙烯，中间层(即第三层即第三层)为一层约为一层约0.3mm 厚的薄铝厚的薄铝板焊接管，铝管与内外层聚乙烯之间各有一层黏结剂。板焊接管，铝管与内外层聚乙烯之间各有一层黏结剂。4.2 阀门阀门v按阀门的用途可将阀门分为如下几大类。按阀门的用途可将阀门分为如下几大类。v 截断阀类截断阀类v 止回阀类止回阀类v 调节阀类调节阀类v 安全阀类安全阀类v 其他特殊用途其他特殊用途v4.2.1 典型阀门典型阀门v4.2.
7、1.1 闸阀闸阀v闸阀，又称闸板阀，是利用在阀体内与通路垂直的平面闸板的升降闸阀，又称闸板阀，是利用在阀体内与通路垂直的平面闸板的升降来控制阀的启闭的。来控制阀的启闭的。v闸阀只作为截断装置，或者完全开启，或者完全关闭，不能做调整闸阀只作为截断装置，或者完全开启，或者完全关闭，不能做调整或节流之用。或节流之用。v(1)闸阀的分类闸阀的分类v 按闸板形状的不同，可分平行式闸阀、楔式闸阀。按闸板形状的不同，可分平行式闸阀、楔式闸阀。v 按阀杆的构造不同，可分为明杆按阀杆的构造不同，可分为明杆(升降杆升降杆)式闸阀和暗杆式闸阀和暗杆(旋转杆旋转杆)式闸阀。式闸阀。v(2)闸阀的特点闸阀的特点v闸阀有
8、以下优点闸阀有以下优点:与截止阀相比，流体阻力小，密封性能好，密封与截止阀相比，流体阻力小，密封性能好，密封面受工作介质的冲刷和侵蚀小面受工作介质的冲刷和侵蚀小;开闭所需外力较小开闭所需外力较小;介质的流向介质的流向不受限制不受限制;形体结构比较简单，结构长度短，铸造工艺性较好。形体结构比较简单，结构长度短，铸造工艺性较好。v(3)闸阀选用闸阀选用v 流阻小、流通能力强、密封要求严的工况选用闸阀。流阻小、流通能力强、密封要求严的工况选用闸阀。v 高温、高压介质，如高压蒸汽。高温、高压介质，如高压蒸汽。v 安装位置安装位置:当高度受限制时用暗杆楔式闸阀当高度受限制时用暗杆楔式闸阀;当安装高度不受
9、限制当安装高度不受限制时用明杆楔式闸阀。时用明杆楔式闸阀。v 在开启和关闭频率较低的场合下，宜选用楔式闸阀。在开启和关闭频率较低的场合下，宜选用楔式闸阀。v闸阀适于制成用于大口径管道上的大口径阀门，但该种阀结构比较闸阀适于制成用于大口径管道上的大口径阀门，但该种阀结构比较复杂，外形尺寸较大，密封面易磨损，目前正在不断改进中。复杂，外形尺寸较大，密封面易磨损，目前正在不断改进中。v4.2.1.2 截止阀截止阀v截止阀是关闭件截止阀是关闭件(阀瓣阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。截止阀的阀杆轴沿阀座中心线移动的阀门。截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。线与阀座密封面垂直。v(1)截止阀分类截止阀分类 截
10、止阀的种类很多，可按如下方式分类截止阀的种类很多，可按如下方式分类:v 根据阀杆上螺纹的位置可分上螺纹阀杆截止阀和下螺纹阀杆截止根据阀杆上螺纹的位置可分上螺纹阀杆截止阀和下螺纹阀杆截止阀。阀。v 根据截止阀的通道形状和密封面形式的不同，截止阀可分为直通根据截止阀的通道形状和密封面形式的不同，截止阀可分为直通式、直流式和柱塞式三种结构形式。式、直流式和柱塞式三种结构形式。v(2)截止阀特点截止阀特点v(3)截止阀选用截止阀选用v4.2.1.3 蝶阀蝶阀v(1)蝶阀的结构蝶阀的结构v 阀体阀体v 阀杆阀杆v 蝶板蝶板v(2)蝶阀的分类蝶阀的分类 按结构形式蝶阀可分为偏置板式、垂直板式、斜板按结构形
11、式蝶阀可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和杠杆式。式和杠杆式。v按密封形式可分为软密封型和硬密封型两种。按密封形式可分为软密封型和硬密封型两种。v(3)蝶阀的特点蝶阀的特点v(4)蝶阀选用蝶阀选用v4.2.1.4 旋塞阀旋塞阀v旋塞阀是关闭件呈柱塞状的旋转阀，通过旋转旋塞阀是关闭件呈柱塞状的旋转阀，通过旋转90使阀塞上的通道使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或切断，实现开启或关闭的一种阀门。旋口与阀体上的通道口相通或切断，实现开启或关闭的一种阀门。旋塞阀在管路中主要用做切断、分配和改变介质流动方向。塞阀在管路中主要用做切断、分配和改变介质流动方向。v旋塞阀按通道形式可分为直通式、三通式和四通式
12、三种旋塞阀按通道形式可分为直通式、三通式和四通式三种;按结构形式按结构形式可分为紧定式、填料式、自封式和油封式四种。可分为紧定式、填料式、自封式和油封式四种。v4.2.1.5 球阀球阀v球阀是由旋塞阀演变而来。球阀的启闭件是一个有孔的球体。球阀是由旋塞阀演变而来。球阀的启闭件是一个有孔的球体。v(1)球阀分类球阀分类 按连接方式可分为螺纹连接、法兰连接和焊接连接三按连接方式可分为螺纹连接、法兰连接和焊接连接三种。种。v(2)球阀的特点球阀的特点 球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点以下优点:流体阻力小流体阻力小;结构简单、体积小、重量
13、轻结构简单、体积小、重量轻;紧密可靠，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已广泛使用;操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90，便于远距离的控制便于远距离的控制;维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活维修方便，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动的，拆卸更换都比较方便;在全开或全闭时，球体和阀座的密封在全开或全闭时，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腐蚀面与介质隔离，介质通过时不会引起阀门密封面的腐蚀;适
14、用范围适用范围广，从高真空至高压力都可应用。广，从高真空至高压力都可应用。v(3)球阀的选用球阀的选用 球阀结构比闸阀、截止阀简单，密封面比旋塞阀易球阀结构比闸阀、截止阀简单，密封面比旋塞阀易加工且不易擦伤。其适用于低温、高压及黏度大的介质，不能做调加工且不易擦伤。其适用于低温、高压及黏度大的介质，不能做调节流量用。目前因密封材料尚未解决，其不能用于温度较高的介质。节流量用。目前因密封材料尚未解决，其不能用于温度较高的介质。v4.2.1.6 隔膜阀隔膜阀v根据阀体材质和管道直径的不同，隔膜阀的驱动方式可以选用手动、根据阀体材质和管道直径的不同，隔膜阀的驱动方式可以选用手动、气动和电动。气动和电
15、动。v隔膜阀按结构形式可分为隔膜阀按结构形式可分为:屋脊式、直流式、截止式、直通式、闸板屋脊式、直流式、截止式、直通式、闸板式和直角式六种。式和直角式六种。v根据阀体材质和管道直径的不通用，隔膜阀接口方式也有所不同，根据阀体材质和管道直径的不通用，隔膜阀接口方式也有所不同，通常采用法兰连接。通常采用法兰连接。v4.2.1.7 止回阀止回阀v止回阀止回阀(图图4-8)又称为逆流阀、单向阀。又称为逆流阀、单向阀。v止回阀根据其结构可分为升降式、旋启式、蝶式和隔膜式等类型。止回阀根据其结构可分为升降式、旋启式、蝶式和隔膜式等类型。v升降式止回阀可分为立式和卧式两种。升降式止回阀可分为立式和卧式两种。
16、v旋启式止回阀分为单瓣式、双瓣式和多瓣式三种。旋启式止回阀分为单瓣式、双瓣式和多瓣式三种。v蝶式止回阀为直通式。蝶式止回阀为直通式。v4.2.1.8 节流阀节流阀v节流阀是指通过改变通道面积来控制或调节介质流量与压力的阀门。节流阀是指通过改变通道面积来控制或调节介质流量与压力的阀门。v4.2.1.9 安全阀安全阀v安全阀是防止介质压力超过规定数值起安全作用的阀门。安全阀是防止介质压力超过规定数值起安全作用的阀门。v安全阀的种类如下。安全阀的种类如下。v 根据安全阀的结构可分杠杆重锤式、弹簧式、脉冲式三种安全阀。根据安全阀的结构可分杠杆重锤式、弹簧式、脉冲式三种安全阀。v 根据安全阀阀瓣最大开启
17、高度与阀座直径之比，可分为微启式和根据安全阀阀瓣最大开启高度与阀座直径之比，可分为微启式和全启式两种。全启式两种。v 根据安全阀阀体构造又可分全封闭式、半封闭式和敞开式。根据安全阀阀体构造又可分全封闭式、半封闭式和敞开式。v 4.2.2 阀门选择阀门选择v(1)输送介质性质输送介质性质v(2)系统运行条件系统运行条件v(3)阀门材质阀门材质v 阀体、阀盖和闸板阀体、阀盖和闸板(阀瓣阀瓣)是阀门主要零件之一，直接承受介是阀门主要零件之一，直接承受介质压力，所用材料必须符合质压力，所用材料必须符合“阀门的压力与温度等级阀门的压力与温度等级”的规定。的规定。v 阀门密封面质量的好坏关系到阀门的使用寿
18、命。阀门密封面质量的好坏关系到阀门的使用寿命。v 阀杆在阀门开启和关闭过程中，承受拉、压和扭转作用力，阀杆在阀门开启和关闭过程中，承受拉、压和扭转作用力，并与介质直接接触，同时和填料之间还有相对的摩擦运动，因并与介质直接接触，同时和填料之间还有相对的摩擦运动，因此阀杆材料必须保证在规定温度下有足够的强度和冲此阀杆材料必须保证在规定温度下有足够的强度和冲v 击韧性，有一定的耐腐蚀性和抗擦伤性，以及良好的工艺性。击韧性，有一定的耐腐蚀性和抗擦伤性，以及良好的工艺性。v 阀杆螺母在阀门开启和关闭过程中，直接承受阀杆轴向力，因此阀杆螺母在阀门开启和关闭过程中，直接承受阀杆轴向力，因此必须具备一定的强度
19、。必须具备一定的强度。v 紧固件在阀门上直接承受压力，对防止介质外流起关键作用，因紧固件在阀门上直接承受压力，对防止介质外流起关键作用，因此选用的材料必须保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。此选用的材料必须保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。v 在阀门上，填料用来充填阀盖填料室的空间，以防止介质经由阀在阀门上，填料用来充填阀盖填料室的空间，以防止介质经由阀杆和阀盖填料室空间泄漏。杆和阀盖填料室空间泄漏。v 垫片是用来充填两个结合面垫片是用来充填两个结合面(如阀体和阀盖之间的密封面如阀体和阀盖之间的密封面)间所有间所有凹凸不平处，以防止介质从结合面间泄漏的。凹凸不平处，以防止介质从结合面
20、间泄漏的。v(4)结构型式结构型式v阀门启闭件有四种运动方式，即闭合式、滑动式、旋转式、夹紧式。阀门启闭件有四种运动方式，即闭合式、滑动式、旋转式、夹紧式。v 截止和开放介质用的阀门通常应选择截止后密封性能好，开启后截止和开放介质用的阀门通常应选择截止后密封性能好，开启后流阻较小的阀门。流阻较小的阀门。v 控制流量用的阀门通常选择易于调节流量的阀门。控制流量用的阀门通常选择易于调节流量的阀门。v 换向分流用的阀门根据换向分流需要，可有三个或更多的通道。换向分流用的阀门根据换向分流需要，可有三个或更多的通道。v 刀形平板闸阀、直流式泥浆用截止阀、球阀等阀门适用于输送含刀形平板闸阀、直流式泥浆用截
21、止阀、球阀等阀门适用于输送含悬浮颗粒的介质。悬浮颗粒的介质。v 凡是需要双向流通的管路，都不宜使用截止阀，因为截止阀是有凡是需要双向流通的管路，都不宜使用截止阀，因为截止阀是有方向性的，倒过来会影响效能和寿命。方向性的，倒过来会影响效能和寿命。v 压力不太高的大阀门，常做成闸阀，因为结构长度小，比较省料压力不太高的大阀门，常做成闸阀，因为结构长度小，比较省料和便于拆装。和便于拆装。v 使用于腐蚀介质的阀门，虽然主要是材质选择问题，但结构选择使用于腐蚀介质的阀门，虽然主要是材质选择问题，但结构选择也不能忽视。也不能忽视。v 某些化工介质有析晶现象，或含有不可留存的沉淀物质，输送这某些化工介质有析
22、晶现象，或含有不可留存的沉淀物质，输送这类介质时，不应该选用截止阀和闸阀，而应选用球阀或旋塞阀。类介质时，不应该选用截止阀和闸阀，而应选用球阀或旋塞阀。v 阀门处于高空、远距离、高温、危险或其他不适合亲手操作的位阀门处于高空、远距离、高温、危险或其他不适合亲手操作的位置，应采用电动或电磁驱动。置，应采用电动或电磁驱动。v(5)阀门的密封性阀门的密封性 阀门的密封性能是考核阀门质量优劣的重要指标阀门的密封性能是考核阀门质量优劣的重要指标之一。阀门的密封性能主要包括两个方面，即内漏和外漏。之一。阀门的密封性能主要包括两个方面，即内漏和外漏。v(6)安全性安全性 在选择阀门时，应检查阀门是否含有污染
23、流体的成分。在选择阀门时，应检查阀门是否含有污染流体的成分。阀门直接与流体接触的部分主要是阀体内侧、密封部分等。阀门直接与流体接触的部分主要是阀体内侧、密封部分等。v(7)阀门的压力损失阀门的压力损失4.3 管件管件v4.3.1 法兰及其选用法兰及其选用v法兰连接是管路中最常用的连接方式。法兰连接是管路中最常用的连接方式。v4.3.2 法兰垫片及其选用法兰垫片及其选用v为了法兰结合面的密封，在结合面之间都置有垫片，法兰垫片是法为了法兰结合面的密封，在结合面之间都置有垫片，法兰垫片是法兰连接必须使用的管件附件。兰连接必须使用的管件附件。v4.3.3 弯头弯头v弯头是管道中常用的管件。弯头是管道中常用的管件。v4.3.4 三通、四通、三通、四通、Y 形管形管v4.3.5 管托管托v管托主要用于圆形管道与支架间的固定连接。管托主要用于圆形管道与支架间的固定连接。v4.3.6 管道支吊架管道支吊架v管道在环境工程中往往都要加以支撑和固定，这些支撑和固定管道管道在环境工程中往往都要加以支撑和固定，这些支撑和固定管道的机构设施，就叫管道的支吊架。的机构设施，就叫管道的支吊架。v支架按其固定方式可分为固定支架、活动支架、导向支架、弹簧支支架按其固定方式可分为固定支架、活动支架、导向支架、弹簧支架等。架等。
