常规阀结构及设计标准介绍

Welcome!常规阀结构及设计标准介绍目录➢总述➢闸阀➢截止阀➢止回阀➢标准介绍阀门是流体输送系统中的控制部件，具有接通或切断管路介质，改变介质流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路的设备的正常运行的功能。阀门可于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、油品、等各种类型流体的流动，广泛应用于石油、天然气、化工、核电、冶金、水力、电站、长输管线等行业。总述阀门的控制功能是依靠驱动机构或流体驱使启闭件降、滑移、旋摆或回转运动以改变流道面积的大小来实现的。本次培训主要讲述栓接和压力密封连接的闸阀、截止阀和止回阀结构及相关标准。闸阀➢闸阀：是启闭件沿阀座轴线垂直方向移动，以实现启闭动作的阀门。一般做常开状态使用。定义：➢优点：在全开时整个流通直通，流道通畅，流体阻力小，启闭力小，介质流向不受限制，全开时介质冲蚀小；➢缺点：外型尺寸较大，安装空间大，开启高度大，开启时间长，密封面容易擦伤，双密封面给加工和维修带来一些困难。特点：适用场合：➢闸阀可用于需要双向密封的场合，通常压降要求较小。一般不用于节流应用，因为当闸阀处于半开位置时，闸板会受流体冲蚀和冲击而使密封面破坏，还会产生振动和噪声，所以闸阀最好是全开或者全闭位置。闸阀电动闸阀气动闸阀产品范围:尺寸:2”~64”(DN50~DN1600)压力等级:150lb~2500lb(PN20~PN420)主体材料:碳钢、不锈钢、双相钢、各种合金钢连接形式：RF,RTJ,BW驱动方式有：手轮驱动齿轮驱动电动气动电液联动气液联动闸阀栓接阀盖闸阀结构：闸阀栓接阀盖闸阀爆炸结构图：压力阀盖闸阀结构：闸阀闸阀压力密封阀盖爆炸结构图：闸阀•a.150LB闸阀由于结构长度比较短，中法兰为椭圆形，其余为圆形。•b.双座圈孔结构。•c.150LB中法兰为平面法兰，300-600LB中法兰有司必克槽，≥900LB中法兰用椭圆形的RTJ环连接。阀体-栓接：椭圆形中法兰圆形中法兰阀门端法兰连接形式：（铸钢闸阀、截止阀、止回阀）a.平面（密封面）法兰flatflange（FF）b.凸面（密封面）法兰raisedface（RF）闸阀c.环槽密封面（ringtypejointface）（RTJ）闸阀d.榫槽面（TG）tongue﹠groove适用于腐蚀性较强，密封性能要求严格的阀门。e.凹凸面法兰（MF）male﹠female适用于各高压力的阀门。阀体-压力密封：一般≥900LB闸阀可采用压力密封结构。闸阀螺纹连接结构螺栓连接结构闸阀座圈：本体座圈分离座圈a)本体阀座（IntegralSeatRing）一般主体材料为不锈钢且座圈材料同主体材料时，可用本体座圈。b)分离阀座（SeparateSeatRing）按安装形式分：焊接座圈(WeldedSeatRing)螺纹座圈(ThreadedSeatRing)闸阀按形状分：平行座圈楔形座圈座圈：闸阀•铸钢闸阀基本采用一片式弹性楔形闸板，能够自动适应由于管道应力造成的阀体变形，具有微量补偿作用，避免出现泄漏；此外，还可避免卡在阀座里。•闸板带导向槽，确保在启闭过程中和壳体之间导向。•闸板密封面可为本体也可堆焊，加工后堆焊厚度不小于1.6mm。闸板：闸阀闸板和座圈的配合：a.闸板密封面宽度(W2)、内径(D2)与阀座密封面宽度(W1)、内径(D1)的关系W2+D2＝W1+D1b.初始设计时，闸板密封面的最低点与阀座密封面的最低点需重合【中心高差异】闸阀阀盖-栓接：•按结构分：1.整体阀盖结构；2.分离式阀盖：一般运用于大口径的阀门，阀盖外形较大，不利铸造和加工，故而采用阀盖于支架分离的方式。两者之间一般是通过法兰来连接，法兰形式通常有圆形和矩形。整体阀盖分离阀盖闸阀•阀盖上部结构：1.阀盖上部设有一凹室，阀杆螺母放置其中，然后将压盖旋入，压盖外螺纹与凹室的内螺纹配合紧固，并防止阀杆螺母纵向串动。凹室的底面上开有一适当的孔，以便阀杆可以通过。通常为减少摩擦，会在阀盖上部开有一小孔，安装油杯，在使用中时常注油，加以润滑。油杯的位置应在凹室底面与压盖之间的高度。2.带顶法兰的阀盖，顶法兰符合ISO5210的标准，一般用于连接齿轮箱,电动装置，气动装置等。闸阀阀盖上部结构：阀盖-压力密封：闸阀螺纹连接阀盖对开环连接阀盖体、盖连接：•a)栓接阀盖（BoltedBonnet简称B.B.）•FF——FlatFace平面法兰连接（只用于150LB）•T&G——tongueandgrooveface榫槽面连接(300LB-600LB)•RTJ——RingJoint榫槽式连接（梯形槽）FFT&GRTJ闸阀闸阀•b)压力密封连接(PressureSeal简称P.S.)闸阀垫片：NEWAY默认设计是：1、150LB阀门使用的是强力垫(或石墨加强垫)；现对于150LB不锈钢主体的阀门，中腔用波形垫。2、300~600LB使用的是带内环金属缠绕垫3、900~2500LB使用的是RTJ金属密封环强力垫截面图带内环缠绕垫半剖面视图RTJ金属密封环半剖视图阀门中法兰是相对静止件间的密封，常用的形式是放置密封垫片。旋紧螺栓压紧垫片，即可堵塞泄漏缝隙以达到密封的目的。闸阀压力密封阀门垫片结构：1.金属密封环；2.石墨密封环；金属密封环；石墨密封环闸阀上密封座：阀盖上要有锥形的上密封面：其结构可为单独的上密封座（螺纹或焊接）、阀盖本体（奥氏体）上密封座，或堆焊。填料：填料函内的填料受压套的轴向力作用而径向胀紧，以达到密封目的，填料磨损后可通过拧紧螺栓予以补偿。一般所用填料的截面形状是正方形，即单圈填料的高度等于填料的宽度，150~600LB是5圈填料组合，加填料垫环；900LB以上是6圈填料组合，加填料垫环。纽威默认的填料结构是上下圈金属丝编织石墨，强度较好，防止填料被挤出，中间几圈为纯石墨，起主要的密封作用，闸阀压板和压套压板和压套接触面为球面，具有自动对心功能，将压力均匀地施加在填料上。压板和压套：阀杆：a.阀杆为整体锻造，不允许焊接。b.阀杆与闸板连接为T型头结构。c.阀杆具有上密封结构,阀门全开时与上密封座之间密封。d.阀杆设计应保证在承压区域的阀杆强度比承压区域外的高。e.阀杆的上露头：DN=150,磨损余量上露头=5倍磨损余量，DN150,磨损余量上露头=3倍磨损余量。f.阀杆采用明杆设计，使传动螺纹便于润滑和不受流体腐蚀，阀门的启闭位置直观明了。g.阀杆螺纹左旋，为了保证阀门逆时针开启，顺时针关闭。截止阀➢截止阀：启闭件沿阀座轴线移动，以实现启闭动作的阀门，一般做常关用。定义：➢优点：开启高度小，工作行程小，启闭时间短；单面密封，加工性好；启闭过程中密封面间一般无相对滑动，故不易磨损擦伤。➢缺点：流阻大，启闭力矩大，因此不能做得太大。特点：应用场合：➢由于截止阀的压降较高，因此通常局限于在阀门正常情况下处于关闭状态，并且当阀门开启时，压降并不是重要的影响因素的应用场合下使用。标准的截止阀，虽然结构上可适用于节流，但是不能在小于25%的开启度下长期节流使用。这样会导致噪音和振动，也可能对阀门和管道造成破坏。增加开启度，往往就可以解决这个问题。但是，所有这些类型的截止阀都不建议连续用于严格的节流应用中，这种情况可能需要采用控制阀。截止阀➢尺寸:2”~24”(DN50~DN1600)➢压力等级:150lb~2500lb(PN20~PN420)➢主体材料:碳钢、不锈钢、双相钢、各种合金钢、➢连接形式：RF,RTJ,BW产品范围：手轮驱动齿轮驱动电动气动电液联动汽液联动驱动方式：截止阀栓接阀盖截止阀结构：截止阀栓接阀盖截止阀爆炸结构图：截止阀压力密封阀盖截止阀结构:截止阀阀体-栓接：•a.单座圈孔，座圈中心线与阀体中心垂直；•b.截止阀为直通式结构，介质低进高出；•c.150-600LB中法兰有司必克槽，≥900LB中法兰用椭圆形的RTJ环连接。阀门端法兰连接形式-同闸阀阀体-压力密封：截止阀一般≥900LB截止阀可采用压力密封结构,压力密封截止阀阀体都为本体座圈结构。螺纹连接结构螺栓连接结构截止阀座圈：a)本体阀座（IntegralSeatRing）一般主体材料为不锈钢且座圈材料同主体材料时，可用本体座圈。b)分离阀座（SeparateSeatRing）焊接座圈(WeldedSeatRing)螺纹座圈(ThreadedSeatRing)本体阀座焊接座圈螺纹座圈截止阀阀瓣:1.14”寸及以上阀瓣采用40°锥角，其余采用60°锥角。2.默认150LB，≥18”和≥300LB，≥14”的截止阀设计时考虑到导向，以保证阀瓣和阀座良好的对中。阀座和阀瓣分别加焊导向套和导向杆，设计导向杆时保证导向杆的长度要大于行程，但不能与阀体底部干涉。3.全开时阀瓣与座圈形成的流道面积不低于通道直径的80%。4.若阀杆与阀瓣选用材料易产生冷焊（咬合）时需加合适的止推垫，此时阀瓣留有止推垫槽。如常用的对1Cr13阀杆的阀瓣需有止推垫槽。截止阀阀瓣和阀座的配合：•A值：口径小于10”时一般比阀座密封面内径小4mm；≥10”时比阀座密封面内径小8mm。•B值：一般比阀座密封面外径大4~10mm。•C值：一般取比B大2~5mm。阀瓣盖:阀瓣盖将阀瓣连接到阀杆上，使得阀瓣能够旋转，并有助于保证阀座地紧密密封和无故障运行。截止阀阀盖-栓接：•按结构分：1.整体阀盖结构；2.分离式支架一般运用于大口径的阀门，阀盖外形较大，不利铸造和加工，故而采用阀盖于支架分离的方式。两者之间一般是通过法兰来连接，法兰形式通常有圆形和矩形。整体阀盖分离支架截止阀•阀盖/支架上部结构：1.升降杆截止阀同闸阀；但为了能保证很好的轴向方向，防止阀杆扭曲等,在阀杆上设一定向块，在支架上设一导向筋，定向块与阀杆之间用销固定，销孔的开设即要保证与定向块良好的位，又要保证阀杆的有效强度，通常在阀杆的两侧面开孔。2.旋转升降杆截止阀阀盖：手轮通过驱动阀杆来带动阀门升降。定向块结构截止阀阀盖-压力密封：体、盖连接：•a)螺柱连接阀盖（BoltedBonnet简称B.B.）•T&G——tongueandgrooveface榫槽面连(150LB-600LB)•RTJ——RingJoint榫槽式连接（梯形槽）T&GRTJ截止阀截止阀•b)压力密封连接(PressureSeal简称P.S.)截止阀垫片：阀门中法兰是相对静止件间的密封，常用的形式是放置密封垫片。旋紧螺栓压紧垫片，即可堵塞泄漏缝隙以达到密封的目的。NEWAY默认设计是：1、150~600LB使用的是带内环金属缠绕垫2、900~2500LB使用的是RTJ金属密封环带内环缠绕垫半剖面视图RTJ金属密封环半剖视图压力密封阀门垫片结构同闸阀。截止阀a.阀杆为整体锻造，不允许焊接。b.阀杆具有上密封结构，在阀门全开时与上密封座之间密封。c.阀杆设计应保证在承压区域的阀杆强度比承压区域外的高。d.阀杆上露头通常在9～13mm之间，不要随意的加大。e.阀杆采用明杆设计，使传动螺纹便于润滑和不受流体腐蚀，阀门的启闭位置直观明了。f.阀杆螺纹右旋，为了保证阀门逆时针开启，顺时针关闭。阀杆：止回阀➢止回阀：止回阀是指依靠介质本身流动而自动启、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门。定义：➢优点：结构简单，不需要外力辅助密封。➢缺点：密封性能不是很好特点：应用场合：➢旋启式止回阀可以防止管路中的流体倒流。可以安装在水平或垂直(流向朝上)的管路上。适用于低速流量的应用场合。➢尺寸:2”~48”(DN50~DN1200)➢压力等级:150lb~2500lb(PN20~PN420)➢主体材料:碳钢、不锈钢、双相钢、各种合金钢➢连接形式:RF,RTJ,BW产品范围：止回阀止回阀栓接阀盖止回阀结构：止回阀栓接阀盖止回阀爆炸图：止回阀压力密封阀盖止回阀结构：止回阀阀体-栓接：150LB中法兰为平面法兰，300-600LB中法兰有司必克槽，≥900LB中法兰用椭圆形的RTJ环连接。阀瓣旋起后，阀座出口侧的流道面积不小于全通道面积。阀门端法兰连接形式同闸阀。止回阀阀体-压力密封：一般≥900LB闸阀可采用压力密封结构。与密封环接触面堆焊E309,加工