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阀门的定义与闸阀的发展及现状

    阀门是在流体系统中,用来控制流体的方向、压力、流量的装置是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量的装置。

    阀门是管路流体输送系统中控制部件,它是用来改变通路断面和介质流动方向,具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格繁多, 阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。工良阀门可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、 液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动 ,阀门的工作压力可从0.0013MPa到1000MPa 的超高压,工作温度从-270℃的超低温到1430℃的高温。

    阀门的控制可采用多种传动方式, 如手动、电动、液动、气动、涡轮、电磁动、电磁液动、电液动、气液动、正齿轮、伞齿轮驱动等;可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下, 按预定的要求动作,或者不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭,阀门依靠驱动或自动机构使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动, 从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。

    闸阀使用历史最久,至今世界各国仍在应用,特别是DN300mm以下,在各类阀门中仍占主导地位。按阀板形状又分平行闸阀和楔形闸阀,楔形闸阀在国际上使用比较普遍,其特征是阀板前后压差使阀板强制压在出口侧的阀座上,密封性较好,且全开时,由于阀板不留在流路上,压力损失小。用于要切断管道中介质。

    其缺点是操作力矩大,操作时易使阀体、阀杆损坏,特别是大口闸阀。外形尺寸和重量也大,DN1000口径闸阀约3200mm高,需要四个人操作,所以闸阀一般适于小口径,即DN500以下使用。闸阀从全开到中间开度,阀门的流阻较小,接近全闭时,流阻急剧增加。较大的范围内,流阻变化较小,在接近全闭时,流量变化较大,一定不要在阀门接近关闭时使用,这时很难进行流量的微调。阀门若开度极小,开口处的流速极快,会使闸板下侧产生气蚀,并伴有激烈的振动的噪声,长时间节流运转,往往会使阀体和闸板的金属发生气蚀。闸阀工况若处在中间开度,阀板因为是靠两侧的导轨支撑,全闭时配合紧密,而中间位置时,阀板与导轨间隙大而产生振动。因此,即使在气蚀发生率较低的区域,长时间使阀门节流运转,导轨也会发生畸形、摩耗或损坏,且由于阀座不是全面接触,而接触部位表面压力很高,往往会产生咬蚀或粘连,因此,不宜用于流量控制。还要注意,闸阀在小开度时,流量变化大,如果对阀门紧急启闭,是造成压力急剧上升或产生负压,特别是关阀门时水锤时产生。

在金属密封闸阀基础上,近些年来开发了橡胶软密封闸阀,其特点是:

(1)阀体底部无凹处,流体通过截面呈直线状,不易堆积和夹杂异物。

(2)闸板密封面是压在阀体上进行止水的,关阀力矩小。

(3)不因配管的弯曲和拉伸而影响密封性能。

(4)整个阀板衬橡胶,耐腐蚀,不出锈水。

(5)阀门可在全开通水的同时更换密封材料和O型圈。

       由于功能优越,国际上(特别在欧洲)需求量速增,软密封闸阀是30年前奥地利人发明,在欧洲每年生产50余万台,几乎100%使用,是硬密封闸阀的替代产品,其制造口径在欧日为DN500,美国一般用到DN400,而意大利可生产到DN1200。

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