工艺设计中阀门选择

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阀门是流体输送系统中的控制部件，具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流泄压等功能。阀门作为管道的重要控制元件。管道系统选择最适合的阀门很重要，关系到管道的安全、流量损失、成本等。
目前，我国阀门行业已能生产种类齐全的闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、节流阀、旋塞阀、隔膜阀、安全阀、调节阀、疏水阀和特种阀门等 12 大类；最高工作压力为 600MPa，最大公称通径达 5350mm，最高工作温度为 1200℃，最低工作温度为 -196℃，适用介质为水、蒸汽、油品、天然气、强腐蚀性介质（如浓硝酸、中浓度硫酸等）、易燃介质（如笨、乙烯等）、有毒介质（如硫化氢）、易爆介质及带放射性介质（金属钠、—回路纯水等）。阀门承压件材质铸铜、铸铁、球墨铸铁、高硅铸铁、铸钢、锻钢、高、低合金钢、不锈耐酸钢、哈氏合金、因科镍尔、蒙乃尔合金、双相不锈钢、钛合金等。并且能够配套生产各种液动、气动、电动阀门驱动装置。面对如此众多的阀门品种和如此复杂的各种工况，要选择管道系统最适合安装的阀门产品，我以为，首先应了解阀门的特性；其次应掌握选择阀门的步骤和依据；再者应遵循选择阀门的原则。

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一、阀门的特性有使用特性和结构特性
　　使用特性：确定了阀门的主要使用性能和使用范围，属于阀门使用特性的有：阀门的类别(闭路阀门、调节阀门、安全阀门等);产品类型(闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等);阀门主要零件(阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、密封面)的材料;阀门传动方式等。
　　结构特性：它确定了阀门的安装、维修、保养等方法的一些结构特性，属于结构特性的有：阀门的结构长度和总体高度、与管道的连接形式(法兰连接、螺纹连接、夹箍连接、外螺纹连接、焊接端连接等);密封面的形式(镶圈、螺纹圈、堆焊、喷焊、阀体本体);阀杆结构形式(旋转杆、升降杆)等。

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二、选择阀门的步骤和依据
　　1、明确阀门在设备或装置中的用途，确定阀门的工作条件：适用介质、工作压力、工作温度等等。
　　2、确定与阀门连接管道的公称通径和连接方式：法兰、螺纹、焊接等。
　　3、确定操作阀门的方式：手动、电动、电磁、气动或液动、电液联动等。
　　4、根据管线输送的介质、工作压力、工作温度确定所选阀门的壳体和内件的材料：
　　铸钢、碳素钢、不锈钢、合金钢、不锈耐酸钢、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜合金等。
　　5、选择阀门的种类：闭路阀门、调节阀门、安全阀门等。
　　6、确定阀门的型式：闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、节流阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀等。
　　7、确定阀门的参数：对于自动阀门，根据不同需要先确定允许流阻、排放能力、背压等，再确定管道的公称通径和阀座孔的直径。
　　8、确定所选用阀门的几何参数：
　　结构长度、法兰连接形式及尺寸、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、连接的螺栓孔尺寸和数量、整个阀门外型尺寸等。
　　9、利用现有的资料：阀门产品目录、阀门产品样本等选择适当的阀门产品。

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三、选择阀门的依据
　　1、所选用阀门的用途、使用工况条件和操纵控制方式。
　　2、工作介质的性质：工作压力、工作温度、腐蚀性能，是否含有固体颗粒，介质是否有毒，是否是易燃、易爆介质，介质的黏度等。
　　3、对阀门流体特性的要求：流阻、排放能力、流量特性、密封等级等。
　　4、安装尺寸和外形尺寸要求：公称通径、与管道的连接方式和连接尺寸、外形尺寸或重量限制等。
　　5、对阀门产品的可靠性、使用寿命和电动装置的防爆性能等的附加要求。
　　(在选定参数时应注意：如果阀门要用于控制目的，必须确定如下额外参数：
　　操作方法、最大和最小流量要求、正常流动的压力降、关闭时的压力降、阀门的最大和最小进口压力。)
　　根据上述选择阀门的依据和步骤，合理、正确地选择阀门时还必须对各种类型阀门的内部结构进行详细了解，
　　以便能对优先选用的阀门做出正确的抉择。
　　管道的最终控制是阀门。阀门启闭件控制着介质在管道内的流向方式，
　　阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性，在选择管道系统最适合安装的阀门时必须考虑到这一点。

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蝶阀：蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则处在全开状态。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭，操作简单，同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。

　　蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。

　　弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺陷。如果要求蝶阀作为流量控制使用，主要是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用，而且还应用于热电站的冷却水系统。

　　常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。

　　对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间，柱塞阀法兰式蝶阀是阀门上带有法兰，用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。

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按避免介质倒流选用阀门

　　这品种型的阀门的作用是只允许介质向一个方向活动，而且阻止方向活动。通常这种阀门是自开工作的，在一个方向活动的流体压力作用下，阀瓣翻开；流体反方向活动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断活动。其中止回阀就属于这品种型的阀门，它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。旋启式止回阀有一介铰链机构，还有一个像门一样的阀瓣自在地靠在倾斜的阀座外表上。为了确保阀瓣每次都能抵达阀座面的适宜地位，阀瓣设计在铰链机构，以便阀瓣具有足够有旋启空间，并使阀瓣真正的、片面的与阀座接触。阀瓣可以全部用金属制成，也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或许采用分解掩盖面，这取决于运用功能的要求。旋启式止回阀在完全翻开的情况下，流体压力简直不受障碍，因而经过阀门的压力降绝对较小。升降式止回阀的阀瓣座落位于阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣可以自在地升降之外，其他局部好像截止阀一样，流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起，介质回流招致阀瓣回落到阀座上，并切断活动。依据运用条件，阀瓣可以是全金属构造，也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的方式。像截止阀一样，流体经过升降式止回阀的通道也是狭隘的，因而经过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些，而且旋启式止回阀的流量遭到的限制很少。

　　按调理介质参数选用阀门

　　在消费进程中，为了使介质的压力、流量等参数契合工艺流程的要求，需求装置调理机构对上述参数停止调理。调理机构的次要任务原理，是靠改动阀门阀瓣与阀瓣与阀座间的流通面积，到达调理上述参数的目的。属于这类阀门的统称为控制阀，其中分为依托介质自身动力驱动的称为自驱式控制阀如减压阀、稳压阀等，凡抢先下去动力驱动的(如电力、紧缩空气和液动力)称为他驱式控制阀，如电动调理阀、气动调理阀和液动调理阀等。

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选择阀门主要零件的材料，首先应考虑到工作介质的物理性能(温度、压力)和化学性能(腐蚀性)等。同时还应了解介质的清洁程度(有无固体颗粒)。除此之外，还要参照国家和使用部门的有关规定和要求。

　　许多种材料可以满足阀门在多种不同工况的使用要求。但是，正确的、合理的选择阀门的材料，可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。

　　在阀门零件材料的划分中，最一般的方法是按壳体所使用的材料划分：如铸铁阀，壳体材料用灰铸铁、可锻铸铁或球墨铸铁制成的阀门；钢阀，壳体用碳素钢、合金钢或不锈耐酸钢制成的闪；钛阀，壳体用钛合金制成的阀门；铜阀，壳体用铜合金制成的阀门；铝阀，壳体用铝合金制的阀门；塑料阀，壳体用塑料制成的阀门；陶瓷阀，壳体内衬有陶瓷的阀门，等等。

　　1、铸铁阀

　　铸铁阀以其价格低廉，制造工艺简单，有较好的耐腐蚀性能，广泛应用于国民经济各个部门，是水道、建筑设备、煤气设备、船舶、消防设备、石油化工设备、炼铁设备、食品加工设备等不可缺少的管路附件。铸铁阀的工作温度范围通常中从环境(室温)温度到225℃以下。但是，由于灰铸铁是脆性材料，限制了铸铁阀的使用范围。

　　在铸铁阀门中，由于可锻铸铁和球铸铁内部显微组织的改变，可锻铸铁的组织近表层为铁素体，中心部为珠光体，与软钢的组织大致相同。球墨铸铁是经过添加元素和变质处理，且在铸过程中获得球状石墨，因此，其力学性能比普通灰铸铁要好得多，其使用工作压力可更高些。

　　通常，铸铁阀门的使用范围规定如下：

　　(1)当用于公称压力PN≤1.0MPa，工作温度为—10～200℃，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为HT200、HT250、HT300、HT350的灰铸铁阀。

　　(2)当用于公称压力PN≤2.5MPa，工作温度为—30～300℃，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10的可锻铸铁阀。

　　(3)当用于公称压力PN≤4.0MPa，工作温度为—30～350℃，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为QT400-15、QT450-10、QT500-7的球墨铸铁阀。

　　2、钢阀

　　由于使用钢材的种类不同，钢阀所适用的介质也大不相同，尽管钢阀的价格比较昂贵，但由于钢是一种塑性材料，适用范围广，可以在多种介质中应用，如钨、饱和蒸汽和热蒸汽、高温和低温油品、液化气体、腐蚀性强的介质等，因此应用非常广泛。

　　碳钢，由于其力学性能和综合使用性能优异，因此，其使用范围更广，通常还包括铸铁阀及青铜阀(广泛应用于—180℃以下)使用的工况条件。一般在重要的设备、装置和管道上都采用坚固可靠的钢制阀门。在介质为可燃性气体、液体，毒性气体、液体，易燃易爆性介质，压缩气体，液化气体，动力装置的管道上，以及其它类似的场合，必须使用钢制阀门。

　　特碳钢和低镍合金钢可用于工作温度低于零度的工况，但不能使用到深冷的区域。用这些材料制造的阀门，可能适用于海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯等介质。

　　耐腐蚀钢材包括不锈钢、特种不锈钢、“蒙乃尔”合金，哈斯特洛依“B”，哈斯特洛依“C”，不锈耐酸钢等。

　　不锈钢耐酸钢阀门可以广泛应用于化工和食品行业。如输关醋酸、硝酸、硫酸、碱、西漂白液、食品、果汁、碳酸、制革液和其它许多化工产品的管路上。超低碳奥氏体不锈耐酸钢阀门，通常用于在低温下输送液态气体，如天然气、沼气、氧气和氢气等。特种不锈钢阀门有很好的耐腐蚀性能，通常用于输送各种温度和浓度的硫酸的管道和装置上。“蒙乃尔”合金阀门，主要用于输送碱、盐溶液，食品和许多无机酸，特别是硫酸和氢氟酸的管道和装置上。此外，这类阀门还可用于蒸汽和海水的管道上。镍阀，对于碱和盐溶液具有极强的耐腐蚀能力，通常用在产品输送中，要求确保高纯度的工况。“哈氏”合金阀门，主要用于输送氯化铵、氯化锌、硫酸铝、硫酸铵、盐酸等强腐蚀性介质的管道和装置上。

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很全面，楼主辛苦了

王诺诺

学习学习充充电