1.6 给水管道附属设施
1.6.1 阀门的分类
阀门的用途广泛,种类繁多,阀门的分类难度也不断地增加。阀门的种类是根据现场实际工况进行分类的,部分由厂家自行选型。根据不同的用途和作用原理,阀门总体分为两类:第一类自动阀门,是依靠介质(液体、气体)本身的能力而自行动作的阀门,如止回阀、安全阀、调节阀、疏水阀、减压阀等;第二类驱动阀门,是借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门,如蝶阀、球阀、闸阀、截止阀、节流阀、旋塞阀等。
目前国际、国内最常用的阀门分类方法还有以下几种。
1.按结构特征,根据关闭件相对于阀座移动的方向分类
(1)截门型 关闭件沿着阀座中心移动。
(2)闸门型 关闭件沿着垂直阀座中心移动。
(3)旋塞和球型 关闭件是柱塞或球,围绕本身的中心线旋转。
(4)旋启型 关闭件围绕阀座外的轴旋转。
(5)蝶型 关闭件的圆盘围绕阀座的轴旋转。
(6)滑阀型 关闭件在垂直于通道的方向滑动。
2.按驱动方式分类
(1)电动 借助电动机或其他电气装置来驱动。
(2)液动 借助(水、油)来驱动。
(3)气动 借助压缩空气来驱动阀门启闭。
(4)手动 借助手轮、手柄、杠杆或链轮等,用人力驱动,传动较大力矩时,装有涡轮、齿轮等减速装置。
3.按用途分类
(1)开断 用来接通或切断管路介质,如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。
(2)止回 用来防止介质倒流,如止回阀。
(3)调节 用来调节介质的压力和流量,如调节阀、减压阀。
(4)分配 用来改变介质流向、分配介质,如三通旋塞、分配阀、滑阀等。
(5)安全 在介质压力超过规定值时,用来排放多余的介质,保证管路系统及设备安全,如安全阀、事故阀。
4.按阀门的公称压力分类
(1)真空阀 小于大气压力,即PN<0.1MPa。
(2)低压阀 公称压力PN≤1.6MPa。
(3)中压阀 公称压力PN为2.5~6.4MPa。
(4)高压阀 公称压力PN为10.0~80.0MPa。
(5)超高压阀 公称压力PN≥100.0MPa。
5.按阀门的工作温度分类
(1)常温阀门 适用的介质温度为-40~425℃。
(2)高温阀门 适用的介质温度为425~600℃。
(3)超高温阀门 适用的介质温度为600℃以上。
(4)低温阀门 适用的介质温度为-150~-40℃。
(5)超低温阀门 适用于介质温度为-150℃以下。
6.按阀门的公称通径分类
(1)微型阀门 公称通径DN为1~10mm。
(2)小口径阀门 公称通径DN<40mm。
(3)中口径阀门 公称通径DN为50~300mm。
(4)大口径阀门 公称通径DN为350~1200mm。
(5)特大口径阀门 公称通径DN≥1400mm。
7.按阀门的连接方式分类
(1)法兰阀门 阀体带有法兰,采用法兰连接。
(2)螺纹阀门 阀体带有内螺纹或外螺纹。
(3)焊接阀门 阀体带有焊口,采用焊接连接。
(4)夹箍阀门 阀体上带有夹口,采用夹箍连接。
(5)卡套阀门 采用卡套与管道连接。
1.6.2 常见阀门
1.闸阀
闸阀也叫闸板阀,是一种广泛使用的阀门,如图1-39所示。它的闭合原理是闸板密封面与阀座密封面高度光洁、平整一致,相互贴合,可阻止介质流过,并依靠顶模、弹簧或闸板的模型,来增强密封效果。它在管路中主要起切断作用。其优点是:流体阻力小,启闭省劲,可以在介质双向流动的情况下使用,没有方向性,全开时密封面不易冲蚀,结构长度短,不仅适合做小阀门,而且适合做大阀门。
图1-39 闸阀
2.截止阀
截止阀也叫截门,是使用最广泛的一种阀门,如图1-40所示。它之所以广受欢迎,是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小,比较耐用,开启高度不大,制造容易,维修方便,不仅适用于中低压,而且适用于高压。它的闭合原理是依靠阀杆压力使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质流通。截止阀只许介质单向流动,安装时有方向性。它的结构长度大于闸阀,同时流体阻力大,长期运行时,密封可靠性不强。
图1-40 截止阀
3.蝶阀
蝶阀也叫蝴蝶阀,顾名思义,它的关键性部件好似蝴蝶迎风如图1-41所示。蝶阀的阀瓣是圆盘,围绕阀座内的一个轴旋转,旋角的大小便是阀门的开闭度。蝶阀具有轻巧的特点,比其他阀门要节省材料。蝶阀的结构简单,开闭迅速,切断和节流都能用,流体阻力小,操作省力。蝶阀可以做成很大口径。能够使用蝶阀的地方最好不要使用闸阀,因为蝶阀比闸阀经济,而且调节性好。目前,蝶阀在热水管路得到了广泛的使用。
图1-41 蝶阀
4.球阀
球阀的工作原理是靠旋转阀芯来使阀门打开或关闭,如图1-42所示。球阀开关轻便,体积小,可以做成很大口径,密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,在各行业得到广泛的应用。球阀分为两类,一是浮动球式,二是固定球式。
5.旋塞阀
旋塞阀也叫旋塞、考克、转心门。旋塞阀是依靠旋塞体绕阀体中心线旋转,以达到开启与关闭的目的,如图1-43所示。它的作用是切断、接通、分流和改变介质流向。旋塞阀结构简单,外形尺寸小,操作时只需旋转90°,流体阻力也不大。其缺点是开关费力,密封面容易磨损,高温时容易卡住,不适于调节流量。它的种类很多,有直通式、三通式和四通式。
图1-42 球阀
图1-43 旋塞阀
6.止回阀
止回阀是依靠流体本身的力量自动启闭的阀门,它的作用是阻止介质倒流,如图1-44所示。它的名称很多,如逆止阀、单向阀、单流门等。按结构可分两类:①升降式,阀瓣沿着阀体垂直中心线移动。这类止回阀有两种,一种是卧式,装于水平管道,阀体外形与截止阀相似;另一种是立式,装于垂直管道。②旋启式,阀瓣围绕座外的销轴旋转,这类阀门有单瓣、双瓣和多瓣之分,但原理是相同的。水泵吸水管的吸水底阀是止回阀的变形,它的结构与上述两类止回阀相同,只是它的下端是开敞的,以便水进入。
图1-44 止回阀
7.减压阀
减压阀是将介质压力降低到一定数值的自动阀门,一般阀后压力要小于阀前压力的50%,其外形如图1-45所示。减压阀种类很多,主要有活塞式和弹簧薄膜式两种。活塞式减压阀是通过活塞的作用进行减压的阀门。弹簧薄膜式减压阀是依靠弹簧和薄膜来进行压力平衡的。
图1-45 减压阀