供热工程常用(yòng)那些阀门
阀门的种类很(hěn)多(duō),使用(yòng)范围也很(hěn)广。在管路中有(yǒu)时它是主要设备,起控制作用(yòng);有(yǒu)时它是次要设备,起辅助作用(yòng)。如果使用(yòng)不当,便会出现“跑、冒、滴、漏”现象,轻者影响生产,重者引发事故。所以了解并正确使用(yòng)阀门是一个很(hěn)重要的问题。
1 阀门分(fēn)类
在供热系统中,使用(yòng)的阀门有(yǒu)很(hěn)多(duō)种。比如闸阀、截止阀、球阀、電(diàn)动蝶阀、止回阀、安全阀、减压阀,调节阀、平衡阀、自力式平衡阀等等。下面逐一介绍。
1.1 闸阀
也叫闸板阀、闸门阀,是广泛使用(yòng)的一种阀门。
工作原理(lǐ):闸板密封面与阀座密封面高度光洁、平整、一致,加工成一个非常贴合、严密的密封副。闸板通过阀杆的上提、下压,对介质形成导通和关断。它在管路中起关断作用(yòng)。
优点:流體(tǐ)阻力小(xiǎo);全开时密封面不受冲蚀;可(kě)以在介质双向流动的情况下使用(yòng),没有(yǒu)方向性;结实耐用(yòng);不仅适合做小(xiǎo)阀门,而且可(kě)以做大阀门。
缺点:高度大;启闭时间長(cháng);笨重;修理(lǐ)难度大;如果是大口径闸阀,手动操作比较费力。
闸阀按阀杆的不同分(fēn)明杆式和暗杆式;按闸板构造不同分(fēn)平行式和楔式;还有(yǒu)单闸板、双闸板之分(fēn)。供热工程中,常用(yòng)的是明杆楔式单闸板闸阀(Z41H-16C)和暗杆楔式单闸板闸阀(Z45T-10),前者装在热力站内一次侧,后者装在热力站内二次侧。它一般起两个作用(yòng):作為(wèi)主设备起开关作用(yòng);作為(wèi)辅设备安在主设备前后作检修用(yòng)。
闸阀安装时,不要使手轮处在水平線(xiàn)以下(倒装),否则会使介质長(cháng)期留存在阀盖中,容易腐蚀阀杆。在供热工程中,闸阀曾经是阀门中的主力军。现在随着蝶阀的广泛采用(yòng),闸阀已被蝶阀取而代之。
1.2 截止阀
也是广泛使用(yòng)的一种阀门。一般口径在100 mm以下。它的工作原理(lǐ)与闸阀相近,只是关闭件(阀瓣)沿阀座中心線(xiàn)移动。它在管路中起关断作用(yòng),亦可(kě)粗略调节流量。
优点:制造容易,维修方便,结实耐用(yòng)。
缺点:只允许介质单向流动,安装时有(yǒu)方向性。流阻大,密封性差。
按结构不同分(fēn)直通式、直角式、直流式、平衡式。工程中一般使用(yòng)法兰直通式(J41H)和内螺纹直通式(J11H)。截止阀有(yǒu)方向性,不可(kě)按反。也不宜倒安。
在我们的生产、生活中,过去常用(yòng)直通式、小(xiǎo)口径截止阀,现在已渐渐被球阀所取代。
1.3 球阀
相比闸阀、截止阀,球阀是一种新(xīn)型的、逐渐被广泛采用(yòng)的阀门。它的工作原理(lǐ)是:阀芯為(wèi)一个有(yǒu)通腔的球體(tǐ),通过阀杆控制阀芯作90°旋转,使阀门畅通或闭塞。它在管路中起关断作用(yòng)。
优点:除具有(yǒu)闸阀、截止阀的优点外,还有(yǒu)體(tǐ)积小(xiǎo)、密封好(零泄漏)、易操作的优点。
缺点:维修困难。
球阀有(yǒu)两种形式:浮动球式和固定球式。在供热工程中,一些关键位置,如重要的分(fēn)支、热力站的接人口,DN250以下,常采用(yòng)进口球阀。它与國(guó)产球阀的结构不同:國(guó)产球阀的阀體(tǐ)一般是二块式、三块式,法兰连接;而进口球阀的阀體(tǐ)是一體(tǐ)式,焊接连接,故障点要少。它的原产地是北欧如芬兰、丹麦等供热技术比较发达的國(guó)家。如芬兰的NAVAL,VEXVE,丹麦的DAFOSS等。由于其极佳的密封性,操作的可(kě)靠性,長(cháng)期以来颇受用(yòng)户的青睐。球阀无方向性,可(kě)以任意角度安装。焊接球阀水平安装时,阀门必须打开,避免焊接时的電(diàn)火花(huā)伤及球體(tǐ)表面;当在垂直管道上安装时,如果焊接上接口,阀门必须打开,如果焊接下接口,阀门必须关闭,以免阀门内部被高热灼伤。
1.4 蝶阀
在供热系统中,目前是使用(yòng)最广泛,种类也最多(duō)的一种阀门。
工作原理(lǐ):阀瓣是一个圆盘,通过阀杆旋转,阀瓣在阀座范围内作90℃转动,实现阀门的开关。它在管路中起关断作用(yòng)。
亦可(kě)调节流量。
优点:结构简单,體(tǐ)积轻巧,操作方便,密封性好。
缺点:全开时,阀板(密封圈)受介质冲蚀。
在供热工程中,用(yòng)到的蝶阀有(yǒu)三偏心金属密封蝶阀,橡胶软密封蝶阀。
1.4.1 三偏心金属密封蝶阀
所谓“三偏心”是指阀轴、阀板在阀门内相对位置的偏移。普通的蝶阀都是一个偏心,即阀轴中心線(xiàn)与密封面中心線(xiàn)(阀板中心線(xiàn))偏离;高性能(néng)的再加一个偏心,即阀轴中心線(xiàn)与阀门中心線(xiàn)(管道中心線(xiàn))偏离;双偏心的目的在于使阀板开至20°之后,密封副之间相互脱离,
从而减少摩擦(凸轮效应)。三偏心蝶阀在上述双偏心的基础上再增加一个独特的偏心— 斜锥,即阀板的偏移(密封面与管道垂直面倾斜一个角度)。这样使得阀门在90°行程范围内,密封副之间完全脱离,既加强了凸轮效应,又(yòu)完全消除了摩擦;同时关闭阀门时,当密封副逐渐闭合,产生“楔块效应”,以最小(xiǎo)的扭矩实现最严密的关断。
所谓“金属密封”是指阀座、密封圈采用(yòng)耐磨、耐腐、耐高温的优质合金制成;同时為(wèi)了避免密封圈与阀座硬碰硬,密封副之间设计成柔性接触,即形成“弹性金属密封”,以保证关得严密,开无摩擦。有(yǒu)了“三偏心”的结构,再辅以“弹性金属密封”,这样的阀门操作轻便、经久耐用(yòng)且密封良好。
三偏心金属密封蝶阀一般用(yòng)在供热系统的主干線(xiàn)以及主分(fēn)支上。口径為(wèi)DN300以上。
进口三偏心金属密封蝶阀无方向性,但一般有(yǒu)建议安装方向,不宜反装;國(guó)产的有(yǒu)方向性,一般反向比正向差一个泄漏等级或差一至二个压力等级,不可(kě)反装。如在水平管道上焊接,应将阀门关闭,以保护密封圈;如在垂直管道上焊接,应将阀门关闭,且在焊接上口时要在阀板上注水,以熄灭焊渣。在水平管道上安装时,建议方位為(wèi)阀杆水平或与垂直方向有(yǒu)一定倾斜,以保证底部轴承处的清洁。
1.4.2 橡胶软密封蝶阀
蝶板一般為(wèi)電(diàn)镀球墨铸铁,密封圈為(wèi)橡胶材料。所用(yòng)密封材料不同,性能(néng)有(yǒu)所不同。常用(yòng)的有(yǒu):
丁青橡胶,适用(yòng)温度一12℃一+82℃;乙丙橡胶,适用(yòng)温度一45℃一+135℃;耐热乙丙橡胶,适用(yòng)温度一20℃一+150℃。
供热工程中常用(yòng)的有(yǒu)对夹式(D371X),法兰式(D341X) 。DN125以下可(kě)用(yòng)手柄驱动(D71, D41X)。对夹式蝶阀小(xiǎo)巧轻便,启闭迅速,操作方便,又(yòu)好安装,又(yòu)容易维修,密封和调节性能(néng)俱佳,性价比高,所以应大力采用(yòng)。软密封蝶阀无方向性,可(kě)任意安装。
蝶阀在仓储时,阀板应开启4°一5°。以免密封圈長(cháng)期受压而变形,影响密封。
1.5 止回阀
也叫逆止阀、单流门。一种常用(yòng)的起辅助作用(yòng)的阀门。
工作原理(lǐ):依靠流體(tǐ)自身的力量以及阀瓣的自重,自动启闭的阀门。顾名思义,它的作用(yòng)是阻止介质倒流。一般装在水泵出口,防止水锤对水泵造成损坏。
供热工程中常用(yòng)的有(yǒu)水平升降式(H41H),单瓣旋启式(H44H),双瓣蝶式(H77H)。
止回阀有(yǒu)方向性,绝对不能(néng)装反。不同形式止回阀,按其结构,都有(yǒu)固定的安装方式,切不可(kě)装错。水平升降式只能(néng)安装在水平管路上,且保证阀瓣处于垂直状态;单瓣旋启式也只能(néng)安装在水平管路上,且保证阀瓣转轴处于水平状态;双瓣蝶式可(kě)以任意安装。
1.6 调节阀
也叫节流阀。是供热系统二次网的常用(yòng)阀门。
工作原理(lǐ):外形、结构与截止阀相似。只是密封副不同,调节阀的阀瓣和阀座类似暖水瓶的瓶塞和瓶口,通过阀瓣的移动改变过流面积来调节流量。在阀轴上有(yǒu)标尺表示相应流量。
作用(yòng):调节管路间介质流量分(fēn)配以达到热力平衡。
供热工程中曾使用(yòng)的是直通式(T41H),但它有(yǒu)一些缺点:流阻大,不宜垂直安装。于是随着技术的进步,平衡阀(PH45F)代替了调节阀。
1.7 平衡阀
改进型调节阀。流道采用(yòng)直流式,阀座改為(wèi)聚四氟乙烯;
克服了流阻大的缺点,同时增加了两个优点:密封更合理(lǐ)、兼有(yǒu)截止功能(néng)。
供热工程中在热力站二次网上使用(yòng),具有(yǒu)优异的流量调节特性,特别适用(yòng)于变流量系统。
有(yǒu)方向性,可(kě)以水平装,也可(kě)以垂直装。
1.8 自力式平衡阀
也叫流量控制阀。它的工作原理(lǐ)是:在阀门内有(yǒu)一个由弹簧与橡胶膜组成的机构,它与阀杆连接。如果流量增大,会在其上产生一个不平衡力,使得阀瓣向关闭方向移动,以减少过流面积,降低流量,使流量回归设定值。反之亦然。由此始终保持阀后流量不变,达到控制流量的目的。
安装在供热系统的热人口,分(fēn)支点。自动消除水力失调,提高系统效能(néng),实现经济运行。自力式平衡阀有(yǒu)方向性,切勿装反。
1.9 安全阀
当介质压力超过规定数值时,阀门能(néng)自动开启并泄压,当压力正常后,又(yòu)能(néng)自动闭合,以保证系统正常运行,起这种作用(yòng)的阀门叫安全阀。
按结构分(fēn)有(yǒu):弹簧式、杠杆式、脉冲式。
按动作量分(fēn):阀瓣开启高度与阀座通径之比10%以下叫微启式,20%一30%叫全启式。
按排泄方式分(fēn):介质通过管道排走叫封闭式,直接排向空中叫敞开式。
现以弹簧式為(wèi)例作一简述:弹簧力与介质作用(yòng)于阀瓣的正常压力相平衡,使密封面闭合;
当介质压力过高时,弹簧受到压缩,阀板开启,介质从中泄出;当压力回降到正常值时,弹簧力又(yòu)将阀门关闭。
安全阀大量应用(yòng)于压力容器。
2 阀门使用(yòng)中的共性问题
a)要保持阀门内的清洁。
b)起吊时,绳子不要系在手轮或阀杆上。
c)安装前要确认阀门工作正常。
d)焊接时,焊机地線(xiàn)必须搭在同侧焊口的钢管上,防止電(diàn)流击伤阀门。
e)中、小(xiǎo)口径阀门焊接过程中宜对阀门采取冷却措施。
f)管路中不经常启闭的阀门要定期转动。
另外,使用(yòng)中还有(yǒu)环境对阀门的腐蚀及防护问题、介质对阀门内部的腐蚀及防护问题、温度压力问题以及密封与泄漏问题等等。总之,阀门虽小(xiǎo),學(xué)问很(hěn)大,有(yǒu)待我们去不断的學(xué)习总结。
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