Ⅰ 閥門定義
閥門的定義:
「閥」的定義是在流體系統中,用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置。閥門是使配管和設備內的介質(液體、氣體、粉末)流動或停止、並能控制其流量的裝置。
二 根據啟閉閥門的作用不同,閥門的分類方法很多,這里介紹下列幾種。
1. 按作用和用途分類
(1) 截斷閥:截斷閥又稱閉路閥,其作用是接通或截斷管路中的介質。截斷閥類包括閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥和隔膜等。
(2) 止回閥:止回閥又稱單向閥或逆止閥,其作用是防止管路中的介質倒流。水泵吸水關的底閥也屬於止回閥類。
(3) 安全閥:安全閥類的作用是防止管路或裝置中的介質壓力超過規定數值,從而達到安全保護的目的。
(4) 調節閥:調節閥類包括調節閥、節流閥和減壓閥,其作用是調節介質的壓力、流量等參數。
(5) 分流閥:分流閥類包括各種分配閥和疏水閥等,其作用是分配、分離或混合管路中的介質。
2. 按公稱壓力分類
(1) 真空閥:指工作壓力低於標准大氣壓的閥門。
(2) 低壓閥:指公稱壓力PN ≤1.6Mpa 的閥門。
(3) 中壓閥:指公稱壓力PN 為2.5、4.0、6.4Mpa的閥門。
(4) 高壓閥:指工稱壓力PN 為10~80Mpa的閥門。
(5) 超高壓閥:指公稱壓力 PN≥100Mpa的閥門。
3. 按工作溫度分類
(1) 超低溫閥:用於介質工作溫度 t<-100℃的閥門。
(2) 低溫閥:用於介質工作溫度-100℃≤t≤-40℃的閥門。
(3) 常溫閥:用於介質工作溫度-40℃≤t≤120℃的閥門。
(4) 中溫閥:用於介質工作溫度120℃
(5) 高溫閥:用於介質工作溫度t>450℃的閥門。
4. 按驅動方式分類
(1) 自動閥是指不需要外力驅動,而是依靠介質自身的能量來使閥門動作的閥門。如安全閥、減壓閥、疏水閥、止回閥、自動調節閥等。
(2) 動力驅動閥:動力驅動閥可以利用各種動力源進行驅動。
電動閥:藉助電力驅動的閥門。
氣動閥:藉助壓縮空氣驅動的閥門。
液動閥:藉助油等液體壓力驅動的閥門。
此外還有以上幾種驅動方式的組合,如氣-電動閥等。
(3) 手動閥:手動閥藉助手輪、手柄、杠桿、鏈輪,由人力來操縱閥門動作。當閥門啟閉力矩較大時,可在手輪和閥桿之間設置此輪或蝸輪減速器。必要時,也可以利用萬向接頭及傳動軸進行遠距離操作。
綜上所述,閥門分類方法是很多的,但主要是按其在管路中所起的作用進行分類。工業和民用工程中的通用閥門可分成11類,即閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、 隔 膜閥、止回閥、節流閥、安全閥、減壓閥和疏水閥。其他特殊閥門,如儀表用閥、液壓控制管路系統用閥,各種化工機械設備本體用閥等,均不在本書介紹范圍以內。
5. 按公稱通徑分類
(1)小通徑閥門:公稱通徑DN≤40mm的閥門。
(2)中通徑閥門:公稱通徑DN為50~300mm的閥門。
(3)大通徑閥門:公稱閥門DN為350~1200mm的閥門。
(4)特大通徑閥門:公稱通徑DN≥1400mm的閥門。
6. 按結構特徵分類
(1)截門形:啟閉件(閥瓣)由閥桿帶動沿著閥座中心線作升降運動;
(2)旋塞形:啟閉件(閘閥)由閥桿帶動沿著垂直於閥座中心線作升降運動;
(3)旋塞閥:啟閉件(錐塞或球) 圍繞自身中心線旋轉;
(4)旋啟閥:啟閉件(閥瓣) 圍繞座外的軸旋轉;
(5)蝶行:啟閉件(圓盤) 圍繞閥座內的固定軸旋轉;
(6)滑閥行:啟閉件在垂直於通道的方向滑動。
7. 按連接方法分類
(1)螺紋連接閥門:閥體帶有內螺紋或外螺紋,與管道螺紋連接。
(2)法蘭連接閥門:閥體帶有法蘭,與管道法蘭連接。
(3)焊接連接閥門:閥體帶有焊接坡口,與管道焊接連接。
(4)卡箍連接閥門:閥體帶有夾口,與管道夾箍連接。
(5)卡套連接閥門:與管道採用卡套連接。
(6)對夾連接閥門:用螺栓直接將閥門及兩頭管道穿夾在一起的連接形式。
8. 按閥體材料分類
(1)金屬材料閥門:其閥體等零件由金屬材料製成。如鑄鐵閥、碳鋼閥、合金鋼閥、銅合金閥、鋁合金閥、鉛合金閥、鈦合金閥、蒙乃爾合金閥等。
(2)非金屬材料閥門:其閥體等零件由非金屬材料製成。如塑料閥、陶 閥、搪 閥、玻璃鋼閥等。
(3)金屬閥體襯里閥門:閥體外形為金屬,內部凡與介質接觸的主要表面均為襯里,如襯膠閥、 襯塑料閥、襯陶閥等。
9. 閥門型號編排
閥門型號通常應表示出閥門類型、驅動方式、連接形式、結構特點、密封面材料、閥體材料和公稱壓力等要素。閥門型號的標准化對閥門的設計、選用、銷售提供了方便。當今閥門的類型和材料越來越多,閥門的型號編制也愈來愈復雜。我國雖有閥門型號編制的統一標准,但愈來愈不能適應閥門工業發展的需要。目前,閥門製造廠一般採用統一編號方法;凡不能採用統一編號的方法,各製造廠均按自己的需要制訂編號方法。
閥門型號編制方法》適用於工業管道用閘閥、節流閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、柱塞閥、旋塞閥、止回閥、安全閥、減壓閥、疏水閥。它包括閥門的型號編制和閥門的命名。
1單元 2單元 3單元 4單元 5單元 6單元 7單元
表示類型 傳動方式 連接形式 結構形式 閥座密封面或襯里材料 公稱壓力 閥體材料
下列是通用的行業術語和縮寫
These are common instry terms and abbreviations
AC 交流電
Alternating Current EXP VLV 膨脹閥
Expansion Valve PSIA 磅/平方英寸(絕對值)
Pounds Per Square Inch Absolute
ALL IRON 全鐵結構
All-Iron Construction F 華氏溫度
Degree Fahrenheit PSIG 磅/平方英寸(表值)
Pounds Per Square Inch Gage
AMER STD 美國標准
American Standard FF 平面
Flat Face RECIRC 再循環
Recirculate(d)
AMS 自動化工程師協會的航空材料規范
Aeronautical Material
Specifications of the Society
of Automotive Engineers FtoF 面對面
Face to Face RF 凸面
Raised Face
APPROX 近似值
Approximate FLG 法蘭埠
Flanged End RPM 每分鍾轉數
Revolutions per Minute
ASME 美國機械工程師協會
American Society of Mechanical
Engineers FM 表示產品已經美國工廠相互保險研究所認證
Indicates proct has been approved
by Factory Mutual Laboratories RS 明桿
Rising Stem
ASTM 美國實驗材料協會
American Society of Testing Materials F/S 安全因素
Factor of Safety S.A.E. 美國自動化工程師協會
Society of Automotive Engineers
ATM 大氣,空氣
Atmosphere FSPS 內螺紋標准管道口徑
Female Standard Pipe Size SB 螺紋旋進閥蓋
Screw-in Bonnet
BB 螺栓閥蓋
Bolted Bonnet FT LB 英尺磅(功的單位)
Foot Pound SE 螺紋埠
Screwed (Threaded) End
BLR 鍋爐
Boiler GPH 加侖/小時
Gallons Per Hour SJ 焊接連接
Solder Joint
B/M 材料清單
Bill of Material GPM 加侖/分鍾
Gallons Per Minute SPEC 規格說明
Specification
BTU 英國熱量單位
British Thermal Unit(s) IBBM 鑄鐵閥體,青銅安裝
Iron Body, Bronze Mounted STD 標准
Standard
C 攝氏度
Degree Centigrade IN LB 英寸-磅
Inch-pound SWP 蒸汽工作壓力
Steam Working Pressure
CxC 銅對銅
Copper to Copper IPS 鐵管口徑
Iron Pipe Size TEMP 溫度
Temperature
CDA 美國銅開發協會
Copper Development Association MSS 美國閥門及其部件行業的製造商標准化協會
Manufacturers Standardization Society
of the Valve and Fitting Instry TRIM 某些閥門部件的專用術語,如閥瓣,
閥座環,閥桿,和重填填料閥座襯套
Term designating certain valve parts
such as discs, seat rings, stems, and
repacking seat bushings
COND 冷凝器
Condenser NEC 美國國家電器法典
National Electrical Code UB 整體閥蓋
Union Bonnet
COP 銅
Copper NPT 美國標准錐管螺紋
American Standard Taper Pipe Thread UL 表示經過美國保險商實驗室有限公司認
證的產品
Indicates proct has been approved
by Underwriter's Laboratories, Inc.
CSA 加拿大標准協會
Canadian Standards Association NRS 暗桿
Non-Rising Stem VAC 真空
Vacuum
CV 止回閥
Check Valve OD 外徑
Outside Diameter VOL 提及,容量
Volume
CWP 冷水工作壓力
Cold Working Pressure OS&Y 外螺紋和軛架
Outside Screw and Yoke WOG 水,油,氣工作壓力
Water, Oil, Gas Working Pressure
CYL 圓柱體氣缸
Cylinder PNEU 氣動
Pneumatic WWP 水工作壓力
Water Working Pressure
DC 直流電
Direct Current PRESS 壓力
Pressure
DD 雙閥瓣
Double Disc PRV 減壓閥
Pressure Recing Valve
PSI 磅/平方英寸
Pounds Per Square Inch
L形三通式L-pattern three way塞子(或球體)的通路呈「L「形的三通式
T形三通式T-pattern three way塞子(或球體)的通路呈「T「形的三通式
安全閥safety valve一種自動閥門,它不藉助任何外力,而是利用介質本身的力來排出額定數量的流體,以防止系統內壓力超過預定的安全值,當壓力恢復正常後,閥門再行關閉並阻止介質繼續流出
暗桿閘閥inside screw non-rising stem type gate valve閥桿作旋轉運動、其傳動螺紋在體腔內部的閘閥
保溫式steam jacket type帶有蒸汽加熱夾套結構的各種閥門
背壓率rate of back pressure工作背壓與工作壓力的百分比
波紋管密封式bellows seal type用波紋管作閥桿主要密封的各種閥門
波紋管平衡式安全閥bellows seal balance safety valve利用波紋管平衡背壓的作用,以保持開啟壓力不變的安全閥
波紋管式減壓閥bellows recing valve採用波紋管作敏感元件,來帶動閥瓣運動的減壓閥
波紋管式減壓閥bellows seal recing valve採用波紋管機構來帶動閥瓣升降運動的減壓閥
薄膜式減壓閥diaphragm recing valve採用薄膜作感測件來帶動閥瓣升降運動的減壓閥
不封閉式unseal type排放介質時,允許介質向現場大氣泄漏的一種安全閥結構
顫振flutter安全閥閥瓣迅速異常地來回運動,在運動中閥瓣不接觸閥座
常閉式normally closed type無外力作用時,啟閉件自動處於開啟位置的結構形式
常開式normally open type無外力作用時,啟閉件自動處於關閉位置的結構形式
超低溫閥門cryogenic valve用於介質溫度<-100℃的各種閥門
超高壓閥門superhigh pressure valve公稱壓力≥100MPa的各種閥門
超過壓力overpressure of a safety valve指超過安全閥整定壓力所增加的壓力,通常用整定壓力的百分數來表示
垂直板式蝶閥vertical disc type butterfly valve蝶板與閥體通路軸線垂直的蝶閥
帶補充載荷的安全閥supplementary loaded safety valve該安全閥在其進口處壓力達到開啟壓力前始終保持有一增強密封的附加力。該附加力(補充載荷)可由外來的能源提供,而在安全閥達到開啟壓力時應可靠的釋放。其大小應這樣設定,即假定該附加力未釋放時,安全閥仍能在進口壓力不超過國家法規規定的開啟壓力百分數的前提下達到額定排量
帶輔助裝置的安全閥assisted safety valve該安全閥藉助一個動力輔助裝置,可以在低於正常的開啟壓力下開啟。即使輔助裝置失靈,此類閥門應仍能滿足本標準的要求
單閘板single gate disc整體製造的一種剛性閘板結構
彈簧薄膜式減壓閥spring diaphragm recing valve採用彈簧和薄膜作感測件來帶動閥瓣升降運動的減壓閥
彈簧式安全閥direct spring loaded safety valve利用彈簧將作用力傳遞到閥瓣上的安全閥
彈簧座spring plate安全閥中支承彈簧的零件
彈性閘板flexible gate disc能產生彈性變形的一種閘板結構
當量計算排量equivalent calculated capacity當流體的壓力、溫度或特性不同於額定排量的工況時安全閥的計算排量
導閥pilot valve在先導式減壓閥中起放大和控製作用的前置閥
導向套valve guide disc guide安全閥中對閥瓣起導向作用的零件
低溫閥門subzero valve用於介質溫度為-40~-100℃的各種閥門
低壓閥門low pressure valve公稱壓力≤1.6MPa的各種閥門
底閥foot valve安裝在泵吸入管端,以保證吸入管內被水充滿的止回閥
電磁動裝置electromagnetic actuator用電磁力啟閉閥門的驅動裝置
電磁-液動裝置electromagnetic hydraulic actuator用電磁力和液壓力啟閉閥門的驅動裝置
電動裝置electric actuator用電力啟閉或調節閥門的驅動裝置
電-液動裝置electrohydraulic actuator用電力和液壓力啟閉或調節閥門的驅動裝置
調節彈簧regulation spring減壓閥中,用來調定出口壓力的彈簧
調節螺套adjusting bolt安全閥中調節彈簧壓縮量的套筒式零件
調節螺套 adjusting screw安全閥中調節彈簧壓縮量的套筒式零件
調節圈adjusting ring安全閥中與閥座或導向套連接,用以調節啟閉壓差的零件
蝶板disc蝶閥中的啟閉件
蝶閥butterfly valve啟閉件(蝶板)繞固定軸旋轉的閥門
蝶式止回閥butterfly swing check valve形狀與蝶閥相似,其閥瓣繞固定軸(無搖桿)作旋轉運動的止回閥
定比減壓閥proportioning pressure recing valve出口壓力與進口壓力或某個參考壓力保持一定比例的減壓閥
定差減壓閥fixed differential recing valve出口壓力與進口壓力或某個參考壓力保持一定壓差的減壓閥
定值減壓閥fixed pressure recing valve出口壓力保持定值的減壓閥
動態特性dynamic characteristics在進口壓力、流量突然變化,或其它擾動因素的作用下,減壓閥的出口壓力與時間的函數關系
額定排量certified capacity實際排量中允許作為安全閥使用基準的那一部分,即按下列a、b或c計算的值a. 實際排量×減低系數(取0.9)b. 理論排量×排量系數×減低系數(取0.9)c. 理論排量×額定排量系數(取0.9)
額定排量系數derated coefficient of discharge排量系數與減低系數(取0.9)的乘積
閥瓣disc截止閥、節流閥、止回閥等閥門中的啟閉件
閥蓋bonnet閥體相連並與閥體(或通過其它零件,如隔膜等)構成壓力腔的主要零件
閥蓋cap閥體相連並與閥體(或通過其它零件,如隔膜等)構成壓力腔的主要零件
閥蓋cover閥體相連並與閥體(或通過其它零件,如隔膜等)構成壓力腔的主要零件
閥蓋lid閥體相連並與閥體(或通過其它零件,如隔膜等)構成壓力腔的主要零件
閥桿spindle將啟閉力傳遞到啟閉件上的主要零件
閥桿stem將啟閉力傳遞到啟閉件上的主要零件
閥桿端部尺寸dimension of valve stem end閥桿與啟閉件連接部位的結構尺寸
閥桿螺母yoke bushing與閥桿螺紋構成運動副的零件
閥桿螺母yoke nut與閥桿螺紋構成運動副的零件
閥桿頭部尺寸dimension of valve stem head閥桿與手輪、手柄或其它操縱機構裝配連接部位的結構尺寸
閥門valve用來控制管道內介質流動的具有可動機構的機械產品的總稱
閥片disc圓盤式疏水閥中的啟閉件
閥體body與管道(或機器設備)直接連接,並控制介質流通的閥門主要零件
閥座seat ring安裝在閥體上、與啟閉件組成密封副的零件
反沖盤disc holder安全閥中與閥瓣連接,用以改變介質流向、增加開啟高度民主的零件
反向作用式減壓閥reverse acting recing valve進口介質對閥瓣的作用力與閥瓣升啟方向相反的減壓閥
封閉式seal type排放介質時,不允許介質向現場大氣泄漏的一種安全閥結構
浮動式球閥float ball valve球體不帶有固定軸的球閥
浮球ball float疏水閥中控制啟閉的空心球體
浮球式疏水閥ball float steam trap利用在凝結水中浮動的空心球,帶動啟閉件動作的疏水閥
浮桶bucket float疏水閥中帶動閥瓣動作的桶形零件
浮桶式疏水閥open bucket steam trap利用在凝結水中浮動的浮桶,帶動啟閉件動做的疏水閥
負荷率rate of load condensate試驗時間捏的實際熱凝結水排量與試驗壓力下最大熱凝結水排量的百分比
附加背壓力superimposed back pressure裝置運行時在安全閥出口處存在的靜壓力,它是由其它壓力源在排放系統中引起的
復位彈簧returning spring減壓閥中,用來對啟閉件起復位作用的彈簧
杠桿式lever type採用杠桿帶動啟閉件的結構形式
杠桿式安全閥lever and weight loaded safety valve利用杠桿將作用力傳遞到閥瓣上的安全閥
杠桿式減壓閥lever recing valve採用杠桿機構來帶動閥瓣升降運動的減壓閥
高溫閥門high temperature valve用於介質溫度≥450℃的各種閥門
高壓閥門high pressure valve公稱壓力10~80MPa的各種閥門
隔膜diaphragm隔膜閥中的啟閉件
隔膜閥diaphragm valve啟閉件(隔膜)由閥桿帶動、沿閥桿軸線作升降運動,並將動作機構與介質隔開的閥門
工作背壓operating back pressure在工作條件下,疏水閥出口端的壓力
工作溫度operating temperature在工作條件下疏水閥進口端的溫度
工作溫度working temperature閥門在適用介質下的溫度
工作壓差operating differential pressure工作壓力與工作背壓的差值
工作壓力operating pressure在工作條件下疏水閥進口端的壓力
工作壓力working pressure閥門在適用介質溫度下的壓力
公稱通徑nominal diameter是管道系統中為所有附件所通用的用數字表示的尺寸,以區別用螺紋或外徑表示的那些零件。公稱通徑是供參考用的一個方便的圓整數,與加工尺寸只呈不嚴格的關系
公稱壓力nominal pressure是一個用數字表示的與壓力有關的標示代號,是供參考用的一個方便的圓整數
固定式球閥fixed ball valve球體帶有固定軸的球閥
關閉壓力lockup pressure介質停止流動,減壓閥完全關閉時的出口壓力
關閥過冷度subcooled temperature of close valve關閥溫度與相應壓力下飽和溫度之差的絕對值
關閥溫度closing valve temperature在排水溫度試驗時,疏水閥關閉時的進口溫度
過冷度subcooled temperature凝結水溫度與相應壓力下飽和溫度之差的絕對值
喉徑throat diameter安全閥閥座通路最小截面的直徑
回座壓力re-seating pressure of a safety valve指閥瓣重新與閥座接觸,亦即開啟高度變為零時,進口處的靜壓力值
活塞式減壓閥piston recing valve採用活塞機構來帶動閥瓣升降運動的減壓閥
減壓比pressure recing ratio減壓閥進口與出口的絕對壓力之比
減壓閥pressure recing valve通過啟閉件的節流,將介質壓力降低,並利用本身介質能量,使閥後的壓力自動滿足預定要求的閥門
角式angle type進、出口軸線相互垂直的閥體形式
節流閥throttle valve通過啟閉件(閥瓣)改變通路面積以調節流量、壓力的閥門
結構長度end-to-end dimension直通式為進、出口端面之間的距離
結構長度face-to-center dimension角式為進口(或出口)端面到出口(或進口)軸線的距離
結構長度face-to-face dimension直通式為進、出口端面之間的距離
結構形式type of construction各類閥門在結構和幾何形狀上的主要特徵
截止閥globe valve啟閉件(閥瓣)由閥桿帶動,沿閥座(密封面)軸線作升降運動的閥門
截止閥stop valve啟閉件(閥瓣)由閥桿帶動,沿閥座(密封面)軸線作升降運動的閥門
截止式隔膜閥globe diaphragm valve閥體與截止閥閥體形狀相似的隔膜閥
靜態特性 static characteristics穩定流動狀態下,減壓閥出口壓力與進口壓力和流量等參數的函數關系
靜態特性偏差static characteristics derivation穩定流動狀態下,減壓閥的進口壓力和流量等參數的變化所引起的出口壓力變化值
開閥過冷度subcooled temperature of open valve開閥溫度與相應壓力下飽和溫度之差的絕對值
開閥溫度opening valve temperature在排水溫度試驗時,疏水閥開啟時的進口溫度
開啟高度lift閥瓣離開關閉位置的實際升程
殼體試驗shell test對閥體和閥蓋等聯結而成的整個閥門外殼進行的壓力試驗。目的是檢驗閥體和閥蓋的緻密性及包括閥體與閥蓋聯結處在內的整個殼體的耐壓能力
殼體試驗壓力shell test pressure閥門進行殼體試驗時規定的壓力
關於閥門的幾個名詞解釋
閥門的密封性能是指閥門各密封部位阻止介質泄漏的能力,它是閥門最重要的技術性能指標。閥門的密封部位有三處:啟閉件與閥座兩密封面間的接觸處;填料與閥桿和填料函的配和處;閥體與閥蓋的連接處。其中前一處的泄漏叫做內漏,也就是通常所說的關不嚴,它將影響閥門截斷介質的能力。對於截斷閥類來說,內漏是不允許的。後兩處的泄漏叫做外漏,即介質從閥內泄漏到閥外。外漏會造成物料損失,污染環境,嚴重時還會造成事故。對於易燃易爆、有毒或有放射的介質,外漏更是不能允許的,因而閥門必須具有可靠的密封性能。
流動介質
介質流過閥門後會產生壓力損失(既閥門前後的壓力差),也就是閥門對介質的流動有一定的阻力,介質為克服閥門的阻力就要消耗一定的能量。從節約能源上考慮,設計和製造閥門時,要盡可能降低閥門對流動介質的阻力。
啟閉力和啟閉力矩
啟閉力和啟閉力矩是指閥門開啟或關閉所必須施加的作用力或力矩。關閉閥門時,需要使啟閉件與發座兩密封面間形成一定的密封比壓,同時還要克服閥桿與填料之間、閥桿與螺母的螺紋之間、閥桿端部支承處及其他磨擦部位的摩擦力,因而必須施加一定的關閉力和關閉力矩,閥門在啟閉過程中,所需要的啟閉力和啟閉力矩是變化的,其最大值是在關閉的最終瞬時或開啟的最初瞬時。設計和製造閥門時應力求降低其關閉力和關閉力矩。
啟閉速度
啟閉速度是用閥門完成一次開啟或關閉動作所需的時間來表示。一般對閥門的啟閉速度無嚴格要求,但有些工況對啟閉速度有特殊要求,如有的要求迅速開啟或關閉,以防發生事故,有的要求緩慢關閉,以防產生水擊等,這在選用閥門類型時應加以考慮。
動作靈敏度和可靠性
這是指閥門對於介質參數變化,做出相應反應的敏感程度。對於節流閥、減壓閥、調節閥等用來調節介質參數的閥門以及安全閥、疏水閥等具有特定功能的閥門來說,其功能靈敏度與可靠性是十分重要的技術性能指標。
使用壽命
它表示閥門的耐用程度,是閥門的重要性能指標,並具有很大的經濟意義。通常以能保證密封要求的啟閉次數來表示,也可以用使用時間來表示