通用机械设备-阀门

阀门通用机械设备主要内容„阀门概述„各种典型阀门介绍„阀门的驱动装置„核阀分级及识别标志„阀门图形符号第一章阀门（Valve）概述„1.1阀门的基本概念„1.2阀门的结构和类型„1.3阀门的基本性能指标„1.4阀门的基本参数及型号„1.5核电站中的阀门„阀门是管道输送系统中不可或缺的设备。„品种、规格繁多。„可用于各种流体介质。„公称直径大小不一„工作压力、工作温度高低不一„多种启闭方式„用于国民经济的各行各业。1.1阀门的基本概念1.1阀门的基本概念阀门是流体管路的控制装置，其基本功能是接通或切断管路介质的流通，调节介质的压力和流量，改变介质的流动方向，保护管路和设备的正常运行。HgACQgdΔ=2gvhf22ξ=21dC=ξ（1）接通或截断介质；（2）调节、控制介质的压力、流量等；（3）改变管路中介质的流动方向；（4）防止介质倒流；（5）分离介质；（6）指示和调节液面高度。（7）其他特殊用途。阀门的用途具体可分为：1.1阀门的基本概念1.2阀门的结构和类型„基本结构形式：驱动部分和执行部分。„驱动部分：驱动装置、传动部件、阀杆，其作用是输入和传递启闭阀门所需的力矩。„执行部分：阀体、阀盖和启闭件等，其作用是完成阀门的启闭或调节。1.2.1阀门的结构阀体(Body)和阀盖(Bonnet)„是阀门的主要承压部件。„两者一般采用螺纹或法兰连接。„容纳阀杆、启闭件等，形成介质通道。„阀盖上加工有密封函，充填密封填料，保持阀杆密封。„阀体按通道形式分为：直通式、角式、多通式阀体和阀盖之间的密封„强制密封：依靠拧紧阀盖螺拴,对密封垫片施加压紧力。通常用于中低压和中小口径阀门的阀盖密封。„自紧密封：常用于高温高压大口径阀门，常采用楔形垫组合自紧密封结构。升压前,先旋紧预紧螺栓，使阀盖上升，使阀盖与楔形密封垫之间以及阀体与楔形密封垫之间形成初始密封条件———密封面上的预紧比压。当介质压力上升时，阀盖受介质压力作用向上移动，阀盖与楔形密封垫以及阀体与楔形密封垫之间密封比压随压力的增加而逐渐增大。启闭件(Disc)与阀座(Seat)密封结构启闭件与阀座紧密接触阀门完全关闭启闭件离开阀座阀门开启开启启闭件处于中间位置阀门处于调节状态两者的相对位置对应阀门状态„启闭件：用于截断或调节介质流通的零件的总称。„阀座：安装在阀体上，与启闭件组成密封副的零件。„密封面：启闭件与阀座紧密贴合，起密封作用的两个接触面。基本术语启闭件形式截止型蝶型滑阀型闸门型旋塞型旋启型返回阀门分类启闭件与阀杆的连接方式„T形槽连接：阀杆下端的T形头与启闭件上端的T形槽配合连接。„连接圈连接：用金属连接圈嵌入启闭件和阀杆的连接槽将两者连接起来。„阀瓣盖连接：用带螺纹的阀瓣盖把两者连接在一起。启闭件与阀座的密封面形式„上接驱动装置，下接启闭件。„传递驱动装置的输入力矩，使启闭件动作。„分为上螺纹螺杆和下螺纹螺杆。„阀杆的运动方式：升降式、旋转式、旋转升降式。„几乎所有类型阀门的阀杆密封都是利用填料函来实现的。阀杆(Stem)与阀杆密封结构阀门的驱动装置„手动：用手轮直接驱动或通过传动机构驱动。„电力驱动：电动机、减速器、转矩限制机构、行程控制机构、开度指示仪、控制箱。„电磁驱动：电磁线圈。„气动：压缩空气。„液压驱动1.2阀门的结构和类型1.2.1阀门分类一、按自动和驱动分类二、按操纵方式分类三、按用途和作用分类四、按公称通径分类五、按公称压力分类六、按阀体材料分类七、按介质工作温度分类八、按与管道连接方式分类九、按结构特征分类见前述启闭件形式。1.3阀门的基本性能指标„强度性能：承受介质压力的能力。„密封性能：分内漏和外漏。„流动阻力：局部阻力系数。„动作性能：启闭力和启闭力矩、启闭速度、动作灵敏度和可靠性。„使用寿命：以能保证密封要求的启闭次数来表示，也可以时间表示。„其他指标：如耐腐蚀、可操作性、工艺性能等。1.4阀门的基本参数及型号阀门的法兰尺寸、螺纹规格阀门型号我国编码：JB308-75“阀门型号编制方法”，分7个单元：（1）阀门类型：用汉语拼音字母作代号。（2）驱动方式：用阿拉伯数字作代号。（3）连接形式：用阿拉伯数字作代号。（4）结构形式：用阿拉伯数字作代号。（5）阀座密封面材料：用汉语拼音字母作代号。（6）公称压力：取以Mpa为单位数值的10倍。例外：对用于电站工业的阀门，当介质最高温度超过530℃时，其数值是以兆帕为单位的工作压力值的10倍。（7）阀体材料：用汉语拼音字母作代号。阀门型号示例：Q621F-16P球阀气动外螺纹浮动直通式氟塑料16/10=1.6MPa1Cr18Ni9Ti1.5核电站中的阀门核电站流程原理.exe重要作用：据有关资料，以一座有两套百万kW级机组规模的压水堆型核电站为例,阀门用量就需约3万台。虽然阀门的投资额占核电站总投资额的2%左右,而每年电站花费在阀门上的维修费用却要占维修总额的一半以上。其中一些重要的阀门产品,如主蒸汽隔离阀、稳压器安全阀和主蒸汽安全阀等都属于核电站中的十分关键的设备。核电站中阀门按用途分类用于截断、节流：如截止阀、闸阀等。用于控制和调节流量：如调节阀。用于超压保护：如安全阀。用于单向保护防止逆流和断流：如止回阀、断流阀。用于压力调节：如减压阀。用于阻气排水及排除不凝性气体：如疏水阀。用于高温、高压：高温、高压阀。‹在近3万台阀门中，数量配置比例大约为NI(NuclearIsland)占43.5%、CI(ConventionalIsland)占45%,BOP(BalanceofPlant)11.5%。‹NI用阀主要有闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、安全阀、减压阀、疏水阀和调节阀等。按使用数量占总量的比例排序依次为截止阀约33.6%,隔膜阀约26.2%,球阀约12.8%,止回阀约7.2%,蝶阀约5.7%,闸阀约5.0%,调节阀约3.5%,安全阀约2.5%,疏水阀约0.3%,减压阀约0.2%,其他阀门约3%。‹按核安全(规范)等级来分，阀门又可分为核1、2、3级和非核级,占NI阀门总数的份额分别约为2.3%、30%、22%和45.7%。核电站中阀门数量配置与阀门故障有关的核事故1979年3月28日，在美国宾夕法尼亚州哈里斯堡东南16公里处的三哩岛核电厂2号机组部分反应堆堆芯融化导致了美国核电经营历史上最严重的核泄漏事故，尽管它并没有造成人员伤亡。当天凌晨4时半，三哩岛核电站95万千瓦压水堆电站二号反应堆主给水泵停转，辅助给水泵按照预设的程序启动，但是由于辅助回路中一道阀门在此前的例行检修中没有按规定打开，导致辅助回路没有正常启动，二回路冷却水没有按照程序进入蒸汽发生器；由此引起反应堆冷却水温度升高,使一回路压力上升，顶开了稳压器顶部的泄压阀,蒸汽和水通过泄压管道流出，当压力下降到原先整定的复位压力时，泄压阀失灵卡住未能关闭。此时两台高压注入泵自动起动并向反应堆冷却剂系统注水。由于运行人员判断失误,关掉了一台泵并减少了另一台泵流量,造成反应堆失水，在反应堆冷却剂系统中开始形成汽泡，水流入了安全壳大厅的存水槽。5时以后不久，由于冷却水已沸腾，4台主冷却剂泵开始振动，运行人员又先后将这4台泵停运，停止了冷却水通过堆心的强迫流动。直到6时22分才将泄压阀前的截止阀关上，失水是停止了,并且压力开始上升，但损坏仍在继续中。8时26分，运行人员重新投入高压注入泵，大约到10时30分，堆心才重新完全淹没。第二章截断阀和节流阀„2.1闸阀„2.2蝶阀„2.3截止阀„2.4针阀„2.5隔膜阀„2.6球阀„2.7旋塞阀„2.8常见阀门故障及消除方法2.1闸阀GateValve⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧止动装置式自由膨胀式平行座闸阀双闸板式（双盘式）单闸板式（整体式）斜座闸阀闸阀闸阀的结构闸阀工作原理.flv基本部件：阀体；阀盖；阀瓣；阀杆及传动装置；密封结构；手轮„明杆闸阀：传动螺纹在阀杆上部，阀杆螺母在阀盖或支架上，启闭闸板时，阀杆的升降运动带动阀板上下移动。这种结构对阀杆的润滑有利，开闭程度明显，因此被广泛采用。„暗杆闸阀：传动螺纹在阀杆下部，阀杆螺母在阀体内，与介质直接接触。启闭闸板时，阀杆无上下运动。这种结构的优点是：闸阀的高度总保持不变，因此安装空间小，适用于大口径或对安装空间受限制的闸阀。此种结构要装有开闭指示器，以指示开闭程度。这种结构的缺点是：阀杆螺纹不仅无法润滑，而且直接接受介质侵蚀，容易损坏。明杆闸阀与暗杆闸阀斜座式闸阀（楔式闸阀）„密封面与垂直中心线成某种角度，角度的大小主要取决于介质温度的高低。一般工作温度愈高，所取角度应愈大，以减小温度变化时发生楔住的可能性。结构简单，使用可靠，但对密封面角度的精度要求较高，加工和维修较困难，温度变化时楔住的可能性很大。不适用于阀体变形的场合。楔式单板闸阀楔式双板闸阀„对密封面角度的精度要求较低，温度变化不易引起楔住的现象，可适应阀体变形密封面磨损时，可以加垫片补偿。„这种结构零件较多，在粘性介质中易粘结，影响密封。„只适用于低压饱和蒸汽管路。平行座式闸阀„密封面与垂直中心线平行，即两个密封面互相平行的闸阀。„自由膨胀闸阀：只用于高压管路，对热变形不敏感。„锁定式闸阀：常用于低压饱和蒸汽管道。用于蒸汽管道的双闸板闸阀的旁路平衡装置闸阀的单侧密封„流体阻力小。„开闭所需外力较小。„介质的流向不受限制。„全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。„体形比较简单，铸造工艺性较好。„外形尺寸和开启高度都较大，安装所需空间较大。„开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。„闸阀一般有两个密封面，给加工、研磨和维修增加困难。„仅供截断用，不宜用作调节。闸阀的特点2.2蝶阀ButterflyValve蝶阀工作原理.flv„启闭件是圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的阀门。„蝶阀密封材料：合成橡胶——聚四氟乙烯——硬密封〈金属密封〉，出现了大口径、高压力、温度范围大的蝶阀。„蝶阀结构简单，只由少数几个零件组成，材料耗用省；体积小、重量轻、安装尺寸小，驱动力矩小，操作简便、迅速，只需旋转90°即可快速启闭；并且还同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性，在大中口径、中低压力的使用领域，蝶阀是主导的阀门形式。„连接方式：主要有法兰连接、对夹连接。„按密封结构形式分类：中心密封、单偏心密封、双偏心密封、三偏心密封、充压密封、自动密封。中心密封蝶阀改进阀座的中心密封蝶阀复合阀座中心密封蝶阀包覆蝶板的中心密封蝶阀单偏心密封蝶阀密封圈设在蝶板上的单偏心密封蝶阀密封圈设在阀体上的单偏心密封蝶阀Z形截面阀座设在阀体上的单偏心密封蝶阀勾形密封圈金属密封单偏心密封蝶阀单偏心密封蝶阀的特性„结构较中心密封蝶阀复杂，成本高„密封性能较中心密封蝶阀好„使用寿命较中心密封蝶阀更长，使用压力较高双偏心密封蝶阀聚四氟乙烯阀座双偏心蝶阀C形、O形、U形圈阀座双偏心金属密封蝶阀双偏心密封蝶阀的特性„结构较单偏心密封蝶阀复杂，成本稍高„密封性能较单偏心密封蝶阀更好„使用寿命较单偏心密封蝶阀更长，使用压力较高三偏心密封蝶阀斜板式三偏心密封蝶阀三偏心密封蝶阀的特性„密封副结构更复杂，制造难度大，成本高„密封性能非常好„使用寿命特别长，使用压力高充压密封蝶阀不锈钢金属阀座充压密封蝶阀充压密封蝶阀的特性„密封元件的充压、卸压应与蝶阀的启闭状态实现联锁，因而结构复杂，成本高„密封性能好„使用寿命长，使用压力较高自压密封蝶阀自压密封金属阀座蝶阀自压密封蝶阀的特性„相对充压密封蝶阀结构简单，成本低„密封性能受介质压力变化影响大„当介质压力降低时，很难密封„可根据使用需要设计成单向或双向密封蝶阀的特点„结构简单，外形尺寸小。由于结构紧凑，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。„流体阻力小，全开时，阀座通道有效流通面积较大，因而流体阻力较小。„启闭方便迅速，调节性能好，蝶板旋转90°即可完成启闭。通过改变蝶板的旋转角度可以分级控制流量。„启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。„低压密封性能好，密封面材料一般采用橡胶、塑料、故密封性