上海水泵集團技術之閥門的作用與閥門的類型
泵上用的閥門,開關兩位式用于以下情況:
1.將泵隔離 為了保護、維修或拆除泵,或由于管理上的某些原因;
2.旁路流量或實現部分隔離 泵進口或出口堵塞后為了保護泵,為了改善流量調節,或由于某些管理上的原因;
3.壓力釋放 起保護作用;
4.排氣 從泵殼內排除氣體或蒸汽;
5.排水 從泵殼內排除液體。
調節型閥門用于:
1.調節泵的入口流量或入口壓力;
2.調節泵出口流量或出口壓力;
3.調節旁路流量。
通往填料函、密封區、傳感元件或測量元件管道的輔助性流量,可用開-關型閥門或大量地采用調節型閥門來控制。
開關型和調節型閥門的類型如下:
閘閥 很少用于調節;
截止閥 (包括角式截止閥);
蝶閥;
球閥;
偏心蝶閥;
旋塞閥;
隔膜閥。
止逆閥和安全閥雖然在設計上各有其特點,但它們的基本結構特點與截止閥和蝶閥相似。
調節閥是作為專門一類閥門發展起來的,要求可調范圍寬,穩定性好,耐磨,低噪聲,以及有特定的流量特性曲線等。獨出心裁與實際經驗相結合設計出了許多不尋常而且行之有效的種種閥門機構,當然每種設計都有很多優點和某些缺點。
閘閥 閘閥用閘板截斷液流,閘板在平行或近乎平行的閥座上滑動。閥板壓在密封座上有一種楔緊作用產生密封力,此外上游液體作用在閘板上的壓力也有助于密封。閘板可以有好幾種形式,單片剛性很大的叫做實心楔形閘板,雙片的通常叫做雙楔板或分辨式楔板,或者兩個楔板之間有松動聯結的所謂彈性楔板。后述兩種彈性楔板,彈性使密封面更容易貼緊
密封座。
閘閥用作節流時,由于流動情況惡化以及液流沖擊產生的振動,使得楔板與密封座很快遭到磨損,所以閘閥盡可能作開關兩位式應用,要么關得死死的,要么完全打開。閥門全開時楔板提升至閥蓋下面的空間里,一般閥蓋用螺紋或螺栓固定在閥體上,甚至也有采用焊接結構的。對于大直徑管道上的閥門,意味著閥蓋很高而且閥的上部結構也很高。閘閥的軸向尺寸卻很短,特別是大口徑的低壓閥更是如此。閘閥的孔徑一般不采用縮徑結構,因為設計時總想使閥門在全開狀態下能通過最大流量。
小口徑閘閥用青銅,鑄鐵,或鍛鋼制成,用于排汽、排水、儀表以及控制管路上,大口徑閘閥用在泵進口或排出管路上,作隔離或旁路之用。
截止閥和角式截止閥 這類閥門的閥盤或帶有錐度的閥塞,沿垂直方向運動與閥座接觸使閥門關閉,閥座是機加工出來的有銳邊的圓孔。打開閥門時,閥盤只需要提高大約四分之一孔徑的高度,露出的環形面積等于流道圓孔的面積,因此閥盤不需要像閘閥那樣提得很高。在閥體的中間有一道Z字形間壁將閥的上下游分隔開來,閥座的位置抬高了使得閥蓋和上部結構也跟著加高了,因此部分抵消了截止閥總高度低于閘閥的這一優點。
截止閥的密封座環可以作成裝配式的,因此可以根據所需之過流能力和用途之不同改變其通徑的大小。此外,實現密封的方法也不同,密封部位可以在座環的內錐孔上,可以在
環的頂部平臺上,也可以在環孔邊緣倒角上。截止閥的閥芯可以是帶錐度的閥盤或閥塞,這類形式的閥芯在小流量下還具有有效的節流能力。與閘閥相比較,截止閥在處于部分開啟狀態時,流動流速場的分布接近對稱形式,因此使得截止閥更適用于節流。
截止閥本身的流動阻力損失很大,流體流過閥門之后的壓力很難恢復,角式截止閥亦
類似,但壓力損失要小一些,尤其是當流動方向在閥芯和閥座處是自上而下流動時更小一些。
蝶閥 蝶閥的閥體是圓筒形的,關閉件是一個不厚的圓盤,盤與傳動軸呈對稱形布置并與管道軸線垂直。閥盤旋轉至將流道堵死的位置,并與閥體四周壁上的密封面相接觸形成密
封實現關閉。金屬對金屬的密封面,實際上不容易實現徹底的密封,最新的設計使用金屬對塑料或金屬對橡膠,能成功地建立起密封。傳動軸要穿過閥體,設計時要特別注意閥盤能否保持與閥體對中,即正確的對稱位置和旋轉無礙的位置。
蝶閥閥板由全開至全關轉角不應超過90°。全開狀態下閥板對流體略有阻力,在20°范圍內阻力基本上保持不變,這樣就可以減少執行機構的行程。閥板截面也可以作成不對稱形的,比如有時為了改善執行機構的力矩特性或閥門的調節特性,偶爾采用非對稱形蝶板或凹形翼型蝶板。
不少最新設計的蝶閥省去了閥體法蘭,安裝時把閥體夾在管道法蘭之間,用分布在閥
體四周的長螺栓把法蘭擰緊。另外一種方案是環形閥體的凸緣上有螺栓孔、穿上長螺栓擰
緊。
蝶閥的上部結構非常緊湊,這部分只是為了固定傳動軸的伸出端和支撐手動操作柄或電動頭。蝶閥關閉后,在管道軸線方向上尺寸很小,但在全開狀態下大口徑蝶閥占有相當大的軸向空間。此乃與閘閥相比的不足之處。