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        化工设计中常用阀门的选型方法

        适?#19979;?#22411;单喷嘴气化炉   时间2015年10月07日 22:39:07  加入收藏夹举报关闭

        在流体管道系统中调节阀是控制元件其投资约占管道工程费用的30%50%阀门的主要功能为启闭节流调节流量隔离设备和管道系?#22330;?#38450;止介质倒流调节和排泄压力等阀门也是管路中最复杂的元件它一般由多个零?#32771;?#35013;配而成技术含量高随着石油化工工业的迅速发展石油化工生产装置中的介质大多具有毒性大可燃易爆和腐蚀性强的特点运行工况较复杂?#37327;̣?#25805;作温度和压力较高开工周期长阀门一旦出现?#25910;ϣ?#36731;者导致介质泄漏既污染环境又造成经济损失重者导致装置停工停产甚至造成恶性事故因而在管道设计中科学合理地选择阀门既能降低装置的建设费用又保证生产安全运行文章主要介绍了各种常用阀门如闸阀截止阀节流阀旋塞阀球阀隔膜调节阀等的选型方法
        1 阀门选型的要点
        1.1 明确阀门在设备或装置中的用途
        确定阀门的工作条件适用介质的性质工作压力工作温度和操纵控制方式等
        1.2 正确选择阀门的类型
        阀门型式的正确选择是以设计者对整个生产工艺流程操作工况的充分掌握为先决条件的在选择阀门类型时设计人员应首?#26085;?#25569;每种阀门的结构特点和性能
        1.3 确定阀门的端部连接
        在螺纹连接法兰连接焊接端部连接中前两种最常用螺纹连接的阀门主要是公称通径在50mm以下的阀门如果通径尺寸过大连接部的安装和密封十分困?#36873;?#27861;兰连接的阀门其安装和拆卸都比较方便但是?#19979;?#32441;连接的阀门笨重价格较高故它适用于各种通径和压力的管道连接焊接连接适用于较荷刻的条件下比法兰连接更为可靠但是焊接连接的阀门拆卸和重新安装都比较困难所以它的使用仅限于通常能长期可靠地运行或使用条件荷刻温度较高的场合
        1.4 阀门材质的选择
        选择阀门的壳体内件和密封面的材质除了考虑工作介质的物理性能温度压力和化学性能腐蚀性外还应掌握介质的清洁程度有无固体颗粒除此之外还要?#25569;展?#23478;和使用部门的有关规定正确合理的选择阀门的材质可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的使用性能阀体材料选用顺序为铸铁-碳钢-不锈钢密封圈材料选用顺序为?#21512;?#33014;-铜-合金钢-F4
        1.5 其它
        除此之外还应确定流经阀门流体的流?#32771;?#21387;力等级等利用现有的资料如阀门产品目录阀门产品样本等选择适当的阀门
        2 常用阀门介绍
        阀门种类多品种复杂主要有闸阀截止阀节流阀蝶阀旋塞阀球阀电动阀隔膜阀止回阀安全阀减压阀蒸汽疏水阀和紧急?#21368;?#38400;等其中常用的有闸阀截止阀节流阀旋塞阀蝶阀球阀止回阀隔膜阀
        2.1 闸阀
        闸阀是指启闭体阀板由阀杆带动沿阀座密封面作升降运动的阀门可接通或截断流体的通道闸阀较截止阀密封性能好流体阻力小启?#24080;?#21147;具有一定的调节性能是最常用的截断阀门之一缺点是尺寸大结构较截止阀复杂密封面易磨损不易维修一般不宜作节流用按闸阀阀杆?#19979;?#32441;位置分为明杆式和暗杆式两类按闸板的结构特点又可分为楔式和平行式两类
        2.2 截止阀
        截止阀是向下闭合式阀门启闭件阀瓣由阀杆带动沿阀座密封面轴线作升降运动的阀门与闸阀相比其调节性能好密封性能差结构简单制造维修方便流体阻力较大价格便宜是一种常用的截断阀一般用于中小口径的管道
        2.3 球阀
        球阀的启闭件是带圆形通孔的球体球体随阀杆转动以实现启闭的阀门球阀的结构简单开关迅速操作方便体积小重量轻零?#32771;?#23569;流体阻力小密封性好维修方便
        2.4 节流阀
        节流阀除阀瓣以外与截止阀结构基本相同其阀瓣是节流?#32771;?#19981;同形状具有不同的特性阀座的通径不宜过大因其开启高度较小介质流速增大从而加速对阀瓣的冲蚀节流阀外形尺寸小重量轻调节性能好但调节精度不高
        2.5 旋塞阀
        旋塞阀是以带通孔的塞体作为启闭件塞体随阀杆转动以实现启闭的阀门旋塞阀结构简单开关迅速操作方便流体阻力小?#32771;?#23569;重量轻旋塞阀有直通式三通式和?#32784;?#24335;直通式旋塞阀用于截断介质三通式和?#32784;?#24335;旋塞阀用于改变介质方向或进行介质分流
        2.6 蝶阀
        蝶阀是蝶板在阀体内绕固定轴旋转90即?#36175;?#25104;启闭作用蝶阀体积小重量轻结构简单只由少数几个零件组成
        而且只需旋转90即可快速启闭操作简单蝶阀处于完全开启位置时蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力因此通过该阀门所产生的压力降很小故具有较好的流量控制特性蝶阀分弹性软密封和金属硬密封两?#32622;?#23553;型式弹性密封阀门密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边密封性能好既可用于节流又可用于中?#26085;?#31354;管道和腐蚀性介质采用金属密封的阀门一般?#31995;?#24615;密封的阀门寿命长但很难做到完全密封通常用于流量和压?#24403;?#21270;大要求节流性能好的场合金属密封能?#35270;?#20110;较高的工作温度弹性密封则具有受温度限制的缺陷
        2.7 止回阀
        止回阀是能自动阻止流体倒流的阀门止回阀的阀瓣在流体压力作用下开启流体从进口侧流向出口侧当进口侧压力低于出口侧时阀瓣在流体压差本身重力等因素作用下自动关闭以防止流体倒流按结构?#38382;?#20998;升降式止回阀和旋启式止回阀升降式较旋启式密封性好流体阻力大?#26434;?#27893;吸入管的吸入口处宜选用底阀其作用是开泵前灌注水使泵的入口管充满水停?#29028;?#20445;持入口管和泵体充满水以备再次启动底阀一般只安装在泵进口的垂直管道上并且介质自下而上流动
        2.8 隔膜阀
        隔膜阀的启闭件是一块橡胶隔膜夹于阀体与阀盖之间
        隔膜中间突出部分固定在阀杆上阀体内衬有橡胶由于介质不进入阀盖内腔因此阀杆无需填料箱隔膜阀结构简单密封性能好便于维修流体阻力小隔膜阀分为堰式直通式直角式和直流式
        3 常用阀门选型?#24471;?br /> 3.1 闸阀的选型?#24471;?br /> 一般情况下应首选闸阀闸阀除适用于蒸汽油品等介质外还适用于含有粒状固体及粘度较大的介质并适用于放空和低真空系统的阀门对带有固体颗粒的介质闸阀阀体上应带有一个或两个吹扫孔对低温介质应选用低温专用闸阀
        3.2 截止阀选型?#24471;?br /> 截止阀适用于对流体阻力要求不严的管路上即对压力损失考虑不大?#32422;案?#28201;高压介质的管路或装置适用于DN200mm的蒸汽等介质管道上小型阀门可选用截止阀如针形阀仪表阀取样阀压力计阀等截止阀有流量调节或压力调节但对调节精度要求不高而且管?#20998;本?#21448;比较小时宜选用截止阀或节流阀?#26434;?#21095;毒介质宜选用波纹管密封的截止阀但截止阀不宜用于粘度较大的介质和含有颗粒易沉淀的介质也不宜作放空阀及低真空系统的阀门
        3.3 球阀选型?#24471;?br /> 球阀适用于低温高压粘度大的介质大多数球阀可用于带悬浮固体颗粒的介质中依据密封的材料要求也可用于粉状和颗粒状的介质全通道球阀不适用于流量调节但适用于要求快速启闭的场合便于实现事故紧急?#21368;ϣ?#36890;常在密封性能严格磨损缩口通道启闭动作迅速高压截止压差大低噪音有气化现象操作力矩小流体阻力小的管路中推荐使用球阀球阀适用于轻型结构低压截止腐蚀性介质中球阀还是低温深冷介质的最理想阀门低温介质的管路系统和装置上宜选用加上阀盖的低温球阀选用浮动球球阀时其阀座材料应承接球体和工作介质的载荷大口径的球阀在操作时需要较大的力DN200mm的球阀应选用?#19979;?#20256;动?#38382;还?#23450;球球阀适用于较大口径及压力较高的场合另外用于工艺剧毒物料可燃介质管道的球阀应具有防火防静电结构
        3.4 节流阀选型?#24471;?br /> 节流阀适用于介质温度?#31995;͡?#21387;力较高的场合适用于需要调节流量和压力的部位不适用于粘度大和含有固体颗粒的介质不宜作隔断阀
        3.5 旋塞阀选型?#24471;?br /> 旋塞阀适用于要求快速启闭的场合一般不适用于蒸汽及温度较高的介质用于温度?#31995;͡?#31896;度大的介质也适用于带悬浮颗粒的介质
        3.6 蝶阀选型?#24471;?br /> 蝶阀适用于口径较大如DN600mm及结构长度要求短以及需要进行流量调节及启闭要求快速的场合一般用于温度80桢压力1.0MPa的水油品和压缩空气等介质由于蝶阀相?#26434;?#38392;阀球阀压力损失比较大故蝶阀适用于压力损失要求不严的管路系统中
        3.7 止回阀选型?#24471;?br /> 止回阀一般适用于清净介质不宜用于含有固体颗粒和粘度较大的介质当DN40mm时宜采用升降止回阀仅允许安装在水平管道上当DN50400mm时宜采用旋启式升降止回阀在水平和垂直管道上都可安装如安装在垂直管道上介质流向要由下而上当DN450mm时宜采用缓冲型止回阀当DN100400mm也可选用对夹式止回阀旋启式止回阀可以做成很高的工作压力PN可以达到42MPa根据壳体及密封件的材质不同可适用于任何工作介质和任何工作温度范围介质为水蒸汽气体腐蚀性介质油品药品等介质工作温度范围在-196800之间
        3.8 隔膜阀选型?#24471;?br /> 隔膜阀适用于工作温度小于200桢压力小于1.0MPa的油品水酸性介质和含悬浮物的介质不适用于有机溶剂和强氧化剂介质?#24515;?#39063;粒性介质宜选堰式隔膜阀选用堰式隔膜阀要?#25569;?#23427;的流量特性表粘性流体水泥浆以及沉淀性介质宜选用直通式隔膜阀除特定要求隔膜阀不宜用于真空管路和真空设备上
        4 结束语
        通过以上分析可知一般情况下应首选闸阀截止阀适用于对流体阻力要求不严的管路上?#32422;案?#28201;高压介质的管路或装置不宜用于粘度较大和含有颗粒的介质也不宜作放空阀及低真空系统的阀门球阀适用于低温高压粘度大的介质通常用在密封性能严格磨损缩口通道启闭动作迅速压差大低噪音有气化现象操作力矩小流体阻力小的管路中节流阀适用于介质温度?#31995;͡?#21387;力较高的场合不适用于粘度大和含有固体颗粒的介质不宜作隔断阀旋塞阀适用于要求快速启闭的场合一般不适用于蒸汽及温度较高的介质用于温度?#31995;͡?#31896;度大的介质也适用于带悬浮颗粒的介质蝶阀一般用于温度80桢压力1.0MPa的水油品和压缩空气等介质由于蝶阀相?#26434;?#38392;阀球阀压力损失比较大故蝶阀适用于压力损失要求不严的管路系统中止回阀一般适用于清净介质不宜用于含有固体颗粒和粘度较大的介质隔膜阀适用于工作温度小于200桢压力小于1.0MPa的油品水酸性介质和含悬浮物的介质不适用于有机溶剂和强氧化剂介质在石油化工及其它行业的管道系?#24120;?#38400;门应用操作频率?#22836;?#21153;千变万化要控制或杜绝低微的泄漏最重要最关键的设备是阀门合理的选择阀门能够降低装置的建设费用保证生产安全运行

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