工程中常用阀门的工作原理分析

hbzhan内容导读：工作原理：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。

​阀门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。阀门的种类很多，使用范围也很广。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。在管路中有时它是主要设备，起控制作用；有时它是次要设备，起辅助作用。在供热系统中，使用的阀门有很多种。比如闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、止回阀、安全阀、等等。

1截止阀

也是广泛使用的一种阀门。一般口径在100mm以下。它的工作原理与闸阀相近，只是关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动。它在管路中起关断作用，亦可粗略调节流量。

优点：制造容易，维修方便，结实耐用。

缺点：只允许介质单向流动，安装时有方向性。流阻大，密封性差。

按结构不同分直通式、直角式、直流式、平衡式。工程中一般使用法兰直通式（J41H）和内螺纹直通式（J11H）。截止阀有方向性，不可按反。也不宜倒安。

2闸阀

工作原理：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。

优点：流体阻力小；全开时密封面不受冲蚀；可以在介质双向流动的情况下使用，没有方向性；结实耐用；不仅适合做小阀门，而且可以做大阀门。

缺点：高度大；启闭时间长；笨重；修理难度大；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明杆式和暗杆式；按闸板构造不同分平行式和楔式；还有单闸板、双闸板之分。供热工程中，常用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：作为主设备起开关作用；作为辅设备安在主设备前后作检修用。

闸阀安装时，不要使手轮处在水平线以下（倒装），否则会使介质长期留存在阀盖中，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，闸阀已被蝶阀取而代之。

3蝶阀

在供热系统中，目前是使用广泛，种类也多的一种阀门。

工作原理：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。亦可调节流量。

优点：结构简单，体积轻巧，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，用到的蝶阀有三偏心金属密封蝶阀，橡胶软密封蝶阀。

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，即阀轴中心线与密封面中心线（阀板中心线）偏离；高性能的再加一个偏心，即阀轴中心线与阀门中心线（管道中心线）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"，以小的扭矩实现严密的关断。

所谓"金属密封"是指阀座、密封圈采用耐磨、耐腐、耐高温的合金制成；同时为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、经久耐用且密封良好。

4球阀

相比闸阀、截止阀，球阀是一种新型的、逐渐被广泛采用的阀门。它的工作原理是：阀芯为一个有通腔的球体，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。

优点：除具有闸阀、截止阀的优点外，还有体积小、密封好（零泄漏）、易操作的优点。目前在石化、电力、核能、航空、航天等部门广泛使用。

缺点：维修困难。

球阀有两种形式：浮动球式和固定球式。在供热工程中，一些关键位置，如重要的分支、热力站的接人口，DN250以下，常采用进口球阀。它与国产球阀的结构不同：国产球阀的阀体一般是二块式、三块式，法兰连接；而进口球阀的阀体是一体式，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国家。如芬兰的NAVAL,VEXVE，丹麦的DAFOSS等。由于其的密封性，操作的可靠性，长期以来颇受用户的青睐。球阀无方向性，可以任意角度安装。焊接球阀水平安装时，阀门必须打开，避免焊接时的电火花伤及球体表面；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。

5止回阀

也叫逆止阀、单流门。一种常用的起辅助作用的阀门。

工作原理：依靠流体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。

供热工程中常用的有水平升降式（H41H），单瓣旋启式（H44H），双瓣蝶式（H77H）。

止回阀有方向性，不能装反。不同形式止回阀，按其结构，都有固定的安装方式，切不可装错。水平升降式只能安装在水平管路上，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；双瓣蝶式可以任意安装。