供熱工程常用閥門淺談
發布時間：2010-10-26
作者：ccy
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概要：
閥門的種類很多，使用范圍也很廣。在管路中有時它是主要設備，起控制作用;有時它是次要設備，起輔助作用。如果使用不當，便會出現“跑、冒、滴、漏”現象，輕者影響生產，重者引發事故。所以了解并正確使用閥門是一個很重要的問題。1、閥門分類在供熱系統中，使用的閥門有很多種。比如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、止回閥、安全閥、調節閥、平衡閥、自力式平衡閥等等。下面逐一介紹。1。
閥門的種類很多，使用范圍也很廣。在管路中有時它是主要設備，起控制作用;有時它是次要設備，起輔助作用。如果使用不當，便會出現“跑、冒、滴、漏”現象，輕者影響生產，重者引發事故。所以了解并正確使用閥門是一個很重要的問題。
1、閥門分類
在供熱系統中，使用的閥門有很多種。比如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、止回閥、安全閥、調節閥、平衡閥、自力式平衡閥等等。下面逐一介紹。
1.1閘閥
也叫閘板閥、閘門閥，是廣泛使用的一種閥門。
工作原理:閘板密封面與閥座密封面高度光潔、平整、一致，加工成一個非常貼合、嚴密的密封副。閘板通過閥桿的上提、下壓，對介質形成導通和關斷。它在管路中起關斷作用。
優點:流體阻力小;全開時密封面不受沖蝕;可以在介質雙向流動的情況下使用，沒有方向性;結實耐用;不僅適合做小閥門，而且可以做大閥門。
缺點:高度大;啟閉時間長;笨重;修理難度大;如果是大口徑閘閥，手動操作比較費力。
閘閥按閥桿的不同分明桿式和暗桿式;按閘板構造不同分平行式和楔式;還有單閘板、雙閘板之分。供熱工程中，常用的是明桿楔式單閘板閘閥(Z41H-16C)和暗桿楔式單閘板閘閥(Z45T-10)，前者裝在熱力站內一次側，后者裝在熱力站內二次側。它一般起兩個作用:作為主設備起開關作用;作為輔設備安在主設備前后作檢修用。
閘閥安裝時，不要使手輪處在水平線以下(倒裝)，否則會使介質長期留存在閥蓋中，容易腐蝕閥桿。在供熱工程中，閘閥曾經是閥門中的主力軍。現在隨著蝶閥的廣泛采用，閘閥已被蝶閥取而代之。
1.2、截止閥
也是廣泛使用的一種閥門。一般口徑在100mm以下。它的工作原理與閘閥相近，只是關閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動。它在管路中起關斷作用，亦可粗略調節流量。
優點:制造容易，維修方便，結實耐用。
缺點:只允許介質單向流動，安裝時有方向性。流阻大，密封性差。
按結構不同分直通式、直角式、直流式、平衡式。工程中一般使用法蘭直通式(J41H)和內螺紋直通式(J11H)。截止閥有方向性，不可按反。也不宜倒安。
在我們的生產、生活中，過去常用直通式、小口徑截止閥，現在已漸漸被球閥所取代。
1.3、球閥
相比閘閥、截止閥，球閥是一種新型的、逐漸被廣泛采用的閥門。它的工作原理是:閥芯為一個有通腔的球體，通過閥桿控制閥芯作90°旋轉，使閥門暢通或閉塞。它在管路中起關斷作用。
優點:除具有閘閥、截止閥的優點外，還有體積小、密封好(零泄漏)、易操作的優點。目前在石化、電力、核能、航空、航天等部門廣泛使用。
缺點:維修困難。
球閥有兩種形式:浮動球式和固定球式。在供熱工程中，一些關鍵位置，如重要的分支、熱力站的接人口，DN250以下，常采用進口球閥。它與國產球閥的結構不同:國產球閥的閥體一般是二塊式、三塊式，法蘭連接;而進口球閥的閥體是一體式，焊接連接，故障點要少。它的原產地是北歐如芬蘭、丹麥等供熱技術比較發達的國家。如芬蘭的NAVAL,VEXVE，丹麥的DAFOSS等。由于其極佳的密封性，操作的可靠性，長期以來頗受用戶的青睞。球閥無方向性，可以任意角度安裝。焊接球閥水平安裝時，閥門必須打開，避免焊接時的電火花傷及球體表面;當在垂直管道上安裝時，如果焊接上接口，閥門必須打開，如果焊接下接口，閥門必須關閉，以免閥門內部被高熱灼傷。
1.4、蝶閥
在供熱系統中，目前是使用最廣泛，種類也最多的一種閥門。
工作原理:閥瓣是一個圓盤，通過閥桿旋轉，閥瓣在閥座范圍內作90℃轉動，實現閥門的開關。它在管路中起關斷作用。
亦可調節流量。
優點:結構簡單，體積輕巧，操作方便，密封性好。
缺點:全開時，閥板(密封圈)受介質沖蝕。
在供熱工程中，用到的蝶閥有三偏心金屬密封蝶閥，橡膠軟密封蝶閥。
1.4.1三偏心金屬密封蝶閥
所謂“三偏心”是指閥軸、閥板在閥門內相對位置的偏移。普通的蝶閥都是一個偏心，即閥軸中心線與密封面中心線(閥板中心線)偏離;高性能的再加一個偏心，即閥軸中心線與閥門中心線(管道中心線)偏離;雙偏心的目的在于使閥板開至20°之后，密封副之間相互脫離，從而減少摩擦(凸輪效應)。三偏心蝶閥在上述雙偏心的基礎上再增加一個獨特的偏心—斜錐，即閥板的偏移(密封面與管道垂直面傾斜一個角度)。這樣使得閥門在90°行程范圍內，密封副之間完全脫離，既加強了凸輪效應，又完全消除了摩擦;同時關閉閥門時，當密封副逐漸閉合，產生“楔塊效應”，以最小的扭矩實現最嚴密的關斷。
所謂“金屬密封”是指閥座、密封圈采用耐磨、耐腐、耐高溫的優質合金制成;同時為了避免密封圈與閥座硬碰硬，密封副之間設計成柔性接觸，即形成“彈性金屬密封”，以保證關得嚴密，開無摩擦。有了“三偏心”的結構，再輔以“彈性金屬密封”，這樣的閥門操作輕便、經久耐用且密封良好。
三偏心金屬密封蝶閥一般用在供熱系統的主干線以及主分支上。口徑為DN300以上。
進口三偏心金屬密封蝶閥無方向性，但一般有建議安裝方向，不宜反裝;國產的有方向性，一般反向比正向差一個泄漏等級或差一至二個壓力等級，不可反裝。如在水平管道上焊接，應將閥門關閉，以保護密封圈;如在垂直管道上焊接，應將閥門關閉，且在焊接上口時要在閥板上注水，以熄滅焊渣。在水平管道上安裝時，建議方位為閥桿水平或與垂直方向有一定傾斜，以保證底部軸承處的清潔。
1.4.2橡膠軟密封蝶閥
蝶板一般為電鍍球墨鑄鐵，密封圈為橡膠材料。所用密封材料不同，性能有所不同。常用的有:
丁青橡膠，適用溫度一12℃一+82℃;乙丙橡膠，適用溫度一45℃一+135℃;耐熱乙丙橡膠，適用溫度一20℃一+150℃。
供熱工程中常用的有對夾式(D371X)，法蘭式(D341X)。DN125以下可用手柄驅動(D71,D41X)。對夾式蝶閥小巧輕便，啟閉迅速，操作方便，又好安裝，又容易維修，密封和調節性能俱佳，性價比高，所以應大力采用。軟密封蝶閥無方向性，可任意安裝。
蝶閥在倉儲時，閥板應開啟4°一5°。以免密封圈長期受壓而變形，影響密封。
1.5、止回閥
也叫逆止閥、單流門。一種常用的起輔助作用的閥門。
工作原理:依靠流體自身的力量以及閥瓣的自重，自動啟閉的閥門。顧名思義，它的作用是阻止介質倒流。一般裝在水泵出口，防止水錘對水泵造成損壞。
供熱工程中常用的有水平升降式(H41H)，單瓣旋啟式(H44H)，雙瓣蝶式(H77H)。
止回閥有方向性，絕對不能裝反。不同形式止回閥，按其結構，都有固定的安裝方式，切不可裝錯。水平升降式只能安裝在水平管路上，且保證閥瓣處于垂直狀態;單瓣旋啟式也只能安裝在水平管路上，且保證閥瓣轉軸處于水平狀態;雙瓣蝶式可以任意安裝。
1.6調節閥
也叫節流閥。是供熱系統二次網的常用閥門。
工作原理:外形、結構與截止閥相似。只是密封副不同，調節閥的閥瓣和閥座類似暖水瓶的瓶塞和瓶口，通過閥瓣的移動改變過流面積來調節流量。在閥軸上有標尺表示相應流量。
作用:調節管路間介質流量分配以達到熱力平衡。
供熱工程中曾使用的是直通式(T41H)，但它有一些缺點:流阻大，不宜垂直安裝。于是隨著技術的進步，平衡閥(PH45F)代替了調節閥。
1.7平衡閥
改進型調節閥。流道采用直流式，閥座改為聚四氟乙烯;
克服了流阻大的缺點，同時增加了兩個優點:密封更合理、兼有截止功能。
供熱工程中在熱力站二次網上使用，具有優異的流量調節特性，特別適用于變流量系統。
有方向性，可以水平裝，也可以垂直裝。
1.8、自力式平衡閥
也叫流量控制閥。它的工作原理是:在閥門內有一個由彈簧與橡膠膜組成的機構，它與閥桿連接。如果流量增大，會在其上產生一個不平衡力，使得閥瓣向關閉方向移動，以減少過流面積，降低流量，使流量回歸設定值。反之亦然。由此始終保持閥后流量不變，達到控制流量的目的。
安裝在供熱系統的熱人口，分支點。自動消除水力失調，提高系統效能，實現經濟運行。自力式平衡閥有方向性，切勿裝反。
1.9、安全閥
當介質壓力超過規定數值時，閥門能自動開啟并泄壓，當壓力正常后，又能自動閉合，以保證系統正常運行，起這種作用的閥門叫安全閥。
按結構分有:彈簧式、杠桿式、脈沖式。
按動作量分:閥瓣開啟高度與閥座通徑之比10%以下叫微啟式，20%一30%叫全啟式。
按排泄方式分:介質通過管道排走叫封閉式，直接排向空中叫敞開式。
現以彈簧式為例作一簡述:彈簧力與介質作用于閥瓣的正常壓力相平衡，使密封面閉合;當介質壓力過高時，彈簧受到壓縮，閥板開啟，介質從中泄出;當壓力回降到正常值時，彈簧力又將閥門關閉。
安全閥大量應用于壓力容器。
2、閥門使用中的共性問題
a)要保持閥門內的清潔。
b)起吊時，繩子不要系在手輪或閥桿上。
c)安裝前要確認閥門工作正常。
d)焊接時，焊機地線必須搭在同側焊口的鋼管上，防止電流擊傷閥門。
e)中、小口徑閥門焊接過程中宜對閥門采取冷卻措施。
f)管路中不經常啟閉的閥門要定期轉動。
另外，使用中還有環境對閥門的腐蝕及防護問題、介質對閥門內部的腐蝕及防護問題、溫度壓力問題以及密封與泄漏問題等等。總之，閥門雖小，學問很大，有待我們去不斷的學習總結。
