一、结构名称作用及特点
1.阀体
作用: 阀门的主体,是流体的通道,承受工作压力。内部形成流体拐弯的“S”形流道。
特点: 进出口通道通常在同一轴线上,但流道非直通,流体在阀腔内需要改变方向,导致流阻较大。
2. 阀瓣与阀座(关键密封副)
阀瓣: 也叫阀芯,是直接执行启闭动作的零件。其底部是与阀座配合的密封面。
阀座: 固定在阀体流道上的环形密封面,与阀瓣配对。当阀瓣压紧阀座时,流体被完全切断。
密封形式: 通常为平面密封或锥面密封。阀瓣和阀座的密封面通常堆焊耐磨、耐腐蚀的硬质合金(如司太立合金),以提高寿命。
3. 阀杆
作用: 连接阀瓣和手轮,将手轮的旋转运动转换为阀瓣的直线升降运动。
类型:
升降杆: 阀杆随阀瓣一起升降,螺纹部分在阀盖或填料函外部。易于观察阀门开闭状态,但需要更大的安装空间。
暗杆: 阀杆只旋转不升降,通过阀瓣内孔的螺纹带动阀瓣升降。安装高度不变,适用于空间有限的场合。
4. 阀盖与填料函
阀盖: 连接在阀体上,与阀体共同形成承压腔,并提供阀杆的导向和支撑。
填料函: 位于阀盖内,装有柔性密封材料(如石墨盘根、PTFE),通过压紧填料压盖来包裹阀杆,防止介质从阀杆处泄漏到外界。
5. 操作装置
手轮: 最常见的手动操作方式。
齿轮箱: 用于大口径、高压力的阀门,以减小操作力矩。
电动/气动执行器: 实现阀门的远程自动控制。
开启过程: 顺时针转动手轮,阀杆带动阀瓣向上运动,离开阀座,流体通道打开。阀瓣提升越高,通道面积越大,流量越大。
关闭过程: 逆时针转动手轮,阀杆带动阀瓣向下运动,最终与阀座紧密贴合,依靠施加的力实现密封,完全阻断流体。
流阻大: 由于流道弯曲,流体需改变方向,导致压力损失(流阻)较大。
调节性能好: 阀瓣开启高度与流量成近似线性关系,可以用于流量的精细调节。
密封可靠: 平面或锥面密封副在强制关闭下密封效果好,维修时研磨密封面方便。
单向流动: 安装有方向性! 介质必须从阀瓣下方流入,从上方流出。这样关闭时,介质压力有助于阀瓣压紧阀座,密封更严,且开启省力。阀体上通常用箭头标明流向。
启闭慢,无冲击: 阀瓣行程长,启闭速度较慢,但无水锤现象。
按流道形式分
直通式: 进出口轴线在一条直线上,但流道呈“Z”形,流阻最大,最常用。
角式: 进出口通道互相垂直,流体只转弯一次,流阻小于直通式,常用于管路转弯处。
直流式/斜杆式: 阀杆与流道成一定角度,流道几乎是直线的,流阻最小,但结构较复杂。
按阀杆螺纹位置分
上螺纹阀杆: 螺纹在阀杆上部,不与介质接触,不易腐蚀,易润滑。常用于大口径、高压阀门。
下螺纹阀杆: 螺纹在阀杆下部,与介质接触,易受腐蚀和卡涩。一般用于小口径、低压阀门。
按特殊用途分
针形阀: 阀瓣为锥形针状,用于微小流量的精确调节,是仪表阀门的常见形式。
柱塞阀: 阀瓣是柱塞与密封圈配合,密封性能好,寿命长。
保温夹套截止阀: 阀体带有夹套,可通蒸汽等热媒,防止介质凝固,用于易结晶、高粘度的介质。
适用场合: 广泛应用于蒸汽、水、油品、气体等多种介质的管路上,尤其适用于需要严密关闭和流量调节的场合。是化工、石油、电力、制药等行业使用最多的阀门类型之一。
不适用场合: 粘稠、易结晶、含颗粒的介质,因其易堵塞流道、磨损密封面。
选型关键: 根据介质特性、压力、温度选择合适的材质、密封面材料和连接方式。务必注意安装方向。
总结: 截止阀以其可靠的密封和良好的调节性能,成为管道系统中的“节流与切断能手”。其结构设计的核心在于阀瓣-阀座密封副和阀杆升降机制,理解这一点是掌握其特性的关键。