一文读懂阀门种类及材质

文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:156 发布时间:2016-09-23
阀门是一种通用的机械产品,广泛应用于国民经济生产的各行各业。阀门(valve)是流体输送系统中的控制部件,具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。

一、阀门的种类

很多阀门能够适应多种工况,但是如果选择不合理,阀门的性能和使用寿命会大打折扣。正确、合理的选择阀门,首先要了解各种阀门的类型和其工作原理,根据其使用范围进行选择才能使其发挥最佳性能。

闸阀

闸阀也叫闸板阀,是一种广泛使用的阀门。它的闭合原理是闸板密封面与阀座密封面高度光洁平整一致,相互贴合,可阻止介质流过,并依靠顶模、弹簧或闸板的模形, 来增强密封效果。它在管路中主要起切断作用。

优点是: 流体阻力小,启闭省劲,可以在介质双向流动的情况下使用, 没有方向性,全开时密封面不易冲蚀,结构长度短,不仅适合做小阀门,而且适合做大阀门。

闸阀按阀杆螺纹分两类:一是明杆式 ,二是暗杆式。

按闸板构造分两类:一是平行 ,二是模式。

截止阀

截止阀, 也叫截门, 是使用最广泛的一种阀门, 它之所以广受欢迎, 是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小, 比较耐用, 开启高度不大, 制造容易, 维修方便, 不仅适用于中低压, 而且适用于高压。

它的闭合原理是,依靠阀杠压力, 使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合, 阻止介质流通。

截止阀只许介质单向流动, 安装时有方向性。它的结构长度大于闸阀, 同时流体阻力大, 长期运行时, 密封可靠性不强。

截止阀分为三类: 直通式、直角式及直流式斜截止阀

蝶阀

蝶阀也叫蝴蝶阀,顾名思义,它的关键性部件好似蝴蝶迎风,自由回旋。

蝶阀的阀瓣是圆盘,围绕阀座内的一个轴旋转, 旋角的大小, 便是阀门的开闭度。

蝶阀具有轻巧的特点 , 比其他阀门要节省材料, 结构简单,开闭迅速, 切断和节流都能用, 流体阻力小, 操作省力。蝶阀, 可以做成很大口径。能够使用蝶阀的地方, 最好不要使闸阀, 因为蝶阀比闸阀经济,而且调节性好。目前, 蝶阀在热水管路得到广泛的使用。

球阀

球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便, 体积小, 可以做成很大口径, 密封可靠, 结构简单, 维修方便, 密封面与球面常在闭合状态, 不易被介质 冲蚀, 在各行业得到广泛的应用。

球阀分两类:一是浮动球式, 二是固定球式。

球阀原理图

旋塞阀

旋塞阀是依靠旋塞体绕阀体中心线旋转, 以达到开启与关闭的目的。它的作用是切断、分田和改变介质流向。结构简单, 外形尺寸小, 操作时只须旋转90度, 流体阻力也不大。其缺点是开关费力 , 密封面容易磨损, 高温时容易卡住, 不适宜于调节流量。

旋塞阀的种类很多,有直通式、三通式和四通式。

减压阀

减压阀是将介质压力降低到一定数值的自动阀门, 一般阀后压力要小于阀前压力的50% 。减压阀种类很多, 主要有活塞式和弹簧薄膜式两种。

活塞式减压阀是通过活塞的作用进行减压的阀门。

弹簧薄膜式减压阀,是依靠弹簧和薄膜来进行压力平衡的。

疏水阀

疏水阀也叫阻汽排水阀、汽水阀、疏水器等。它的作用是自动排泄不断产生的凝结水, 而不让蒸汽出来。

疏水阀种类很多,有浮筒式、浮球式、钟形浮子式、脉冲式、热动力式、热膨胀式。常用的有浮筒式、钟形浮子式和热动力式。

二、金属阀门的材质分类

阀门通常由阀体、阀盖、阀瓣、阀杆、热片、填料及驱动件组成。我们称阀体、阀盖的材料为壳体材料(也称主体材料),闸板/阀瓣、球体、阀座、阀杆、密封座常常称谓内件,此外还有紧固件等。

阀体、阀盖、阀瓣材料

阀体、阀盖和阀瓣是阀门主要零件,直接承受介质压力,所用材料必须符合“阀门的压力与温度等级”的规定。

常用材料有下面几种:

灰铸铁

灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa,温度为-10℃~200℃的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。

灰铸铁常用牌号:HT200、HT250、HT300、HT350

可锻铸铁

适用于公称压力PN≤2.5MPa,温度为-30~300℃的水、蒸汽、空气及油品介质。

常用牌号:KTH300—06、KTH330—08、KTH350—10

球墨铸铁

适用于PN≤4.0MPa,温度为-30~350℃的水、蒸汽、空气及油品等介质。

常用牌号:QT400—15、QT450—10、QT500—7

碳素钢

适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30~425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。

常用牌号:WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn

铜合金

适用于PN≤2.5MPa的水、海水、氧气、空气、油品等介质,以及温度-40~250℃的蒸汽介质。

常用牌号:ZGnSn10Zn2(锡青铜),H62、Hpb59—1(黄铜)、QAZ19—2、QA19—4(铝青铜)

高温铜

适用于公称压力PN≤17.0MPA、温度≤570℃的蒸汽及石油产品。

常用牌号:ZGCr5Mo,ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等

低温钢

适用于公称压力PN≤6.4Mpa,温度≥—196℃乙烯,丙烯,液态天然气,液氮等介质。

常用牌号:ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni9

不锈耐酸钢

适用于公称压力PN≤6.4Mpa 、温度≤200℃硝酸,醋酸等介质。

常用牌号:ZG0Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni10,ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>。

密封面材料

密封面是阀门最关键的工作面,密封面质量的好坏关系到阀门的使用寿命。通常密封面材料要考虑耐腐蚀,耐擦伤,耐冲蚀,抗氧化等因素

软质材料

橡胶(包括丁睛橡胶,氟橡胶等)

塑料(聚四氟乙烯尼龙等)

硬密封材料

铜合金(用于低压阀门)

铬不锈钢(用于普通高中压阀门)

司太立合金(用于高温高压阀门及强腐蚀阀门)

镍基合金(用于腐蚀性介质)

阀杆材料

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。

因此阀杆材料必须保证在规定温度下有足够的强度和冲击韧性,有一定的耐腐蚀性和抗擦伤性,以及良好的工艺性。

碳素钢

用于低压和介质温度不超过300℃的水、蒸汽介质时,一般选用A5普通碳素钢。

用于中压和介质温度不超过450℃的水、蒸汽介质时,一般选用35优质碳素钢。

合金钢

用于中压和高压,介质温度不超过450℃的水、蒸汽、石油等介质时,一般选用40Cr(铬钢)。

用于高压、介质温度不超过540℃的水、蒸汽等介质时,可选用38CrMoALA渗氮钢。

用于高压、介质温度不超过570℃的蒸汽介质时,一般选用25Cr2MoVA铬钼钒钢。

不锈耐酸钢

用于中压和高压、介质温度不超过450℃的非腐蚀性介质与弱腐蚀性介质,可选用1Cr13、2Cr13、3Cr13铬不锈钢。

用于腐蚀性介质时,可选用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不锈耐酸钢和PH15-7Mo沉淀硬化钢。

耐热钢

用于介质温度不超过600℃的高温阀门时,可选用4Cr10Si2Mo马氏体型耐热钢和4Cr14Ni14W2Mo奥氏体型耐热钢。

三、塑料阀门

随着人们生活水平的提高,各种用品的多样化,塑料阀门也开始兴起。相比其普通的金属阀门,塑料阀门大多有耐腐蚀,重量轻,不结垢,价格便宜等优点。那塑料阀门种类和特点有哪些呢?

塑料隔膜阀

适用于腐蚀介质的输送及截流、流量的调节,根据材质不同使用温度-40℃~95℃

过流部件采用RPP注塑件组装而成,耐腐蚀性能优良,操作方便,体量轻,能代替不锈钢阀门

密封件膜片采用F46或PFA制造,耐折次数≥1200次,耐腐蚀性能与F4相当

采用螺杆升降结构,启闭力矩大,平稳性好

塑料底阀

一般由聚丙烯RPP制成,重量轻,安装方便

连接方式有:法兰式,产品结构形式有:浮球式

密封性能优越.能耐酸.耐碱,耐腐蚀.使用时间长.广泛应用于化工,化纤、氯碱电力,制药,农药,染料,冶炼,食品、污水处理,海水养殖,等行业。

塑料止回阀

该阀采用双导向和不锈钢弹簧缓冲技术,使噪声减少达到消声的目的,延长了使用寿命,确保使用质量。

工作压力高:各种材质在常温下工作压力分别可达1.0Mpa。

使用温度广:PVDF的使用温度为-20℃~+120℃;RPP的使用温度为-20℃~+95℃;UPVC的使用温度-50℃~+85℃。

抗冲性能好:RPP,UPVC,PVDF,CPVC具有较高的机械强度和耐冲击性。

液体流动阻力小:产品内壁光滑,摩擦系数小,输送效率高。

化学性能优:本产品无毒、无味、耐酸碱、耐腐蚀,使用范围广。PPR主要用于食品、饮料、自来水、

纯净水等具有卫生要求的液体管道及设备,也可用于腐蚀性小的液体管道及设备;

RPP,UPVC,PVDF,CPVC主要用于腐蚀性较大的强酸、强碱及混合酸的液(气)体流通。

安装方便、密封性好:本产品质轻,采用粘接或焊接,管件齐全,施工简便,密封性好,劳动强度小

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