简要概述阀门及其在空调工程上的应用

wunianyi 2015-08-25

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阀门是一种安装在管道和设备等流体输送系统中具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能，用来控制流体的流量、方向、压力的装置。

阀门的分类

阀门的种类很多，且有多种分类方法，简单记：
1、按驱动方式分类
(1)自动阀——自动阀是指不需要外力驱动，而是依靠介质自身的能量来使阀门动作的阀门。
(2)动力驱动阀——动力驱动阀可以利用各种动力源进行驱动。
(3)手动阀——手动阀借助手轮、手柄、杠杆、链轮，由人力来操纵阀门动作。
2、安主要参数分类
a、按压力分类：
真空阀——工作压力低于标准大气压的阀门；
低压阀——公称压力PN 小于1.6MPa的阀门；
中压阀——公称压力PN 2.5~6.4MPa的阀门；
高压阀——公称压力PN10.0~80.0MPa的阀门；
超高压阀—公称压力PN大于100MPa的阀门。
b、按介质工作温度分类：
高温阀——t 大于450℃的阀门；
中温阀——120 ℃小于 t 小于450 ℃的阀门；
常温阀——-40 ℃小于 t 小于120 ℃的阀门；
低温阀——-100 ℃小于 t 小于-40 ℃的阀门；
超低温阀——t 小于-100 ℃的阀门。
C、按公称尺寸分类：
小口径阀门：公称通径DN<40mm的阀门；
中口径阀门：公称通径DN50~300mm的阀门；
大口径阀门：公称通径DN350~1200mm的阀门；
特大口径阀门：公称通径DN≥1400mm的阀门。
3、按与管道连接方式分类
法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门；
螺纹连接阀门：阀体带有螺纹，与管道采用螺纹连接的阀门；
焊接连接阀门：阀体带有焊口，与管道采用焊接连接的阀门；
夹箍连接阀门：阀体上带夹口，与管道采用夹箍连接的阀门；
卡套连接阀门：采用卡套与管道连接的阀门。
4、按阀体材料分类
(1) 非金属材料阀门如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门。
(2) 金属材料阀门如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门铁阀门、碳钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门。
(3) 金属阀体衬里阀门如衬铅阀门、衬塑料阀门、衬搪瓷阀门。
5、通用分类法
这种分类方法是按阀门的结构原理划分的，也是目前国际、国内最常用的分类方法。一般分：闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀、安全阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、疏水阀、调节阀、排污阀等。

常见阀门的结构特点

闸阀
闸阀是指启闭体(阀板)由阀杆带动阀座密封面作升降运动的阀门，可接通或截断流体的通道。当阀门部分开启时，在闸板背面产生涡流，易引起闸板的侵蚀和震动，也易损坏阀座密封面，修理困难。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。
闸阀在管路中主要作切断用，一般口径DN≥50mm的切断装置多选用它，有时口径很小的切断装置也选用闸阀。

闸阀的优点：
①流体阻力小。
②开闭所需外力较小。
③介质的流向不受限制。
④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。
⑤体形比较简单，铸造工艺性较好。
闸阀的不足之处：
①外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。
②开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。
③闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。
截止阀和节流阀
　　截止阀和节流阀都是向下闭合式阀门，启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座轴线作升降运动来启闭阀门。
　　截止阀与节流阀的结构基本相同，只是阀瓣的形状不同：截止阀的阀瓣为盘形，节流阀的阀瓣多为圆锥流线型，特别适用于节流，可以改变通道的截面积，用以调节介质的流量与压力。
介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高。引入截止阀的流体从阀芯下部引入称为正装，从阀芯上部引入称为反装，正装时阀门开启省力，关闭费力，反装时，阀门关闭严密，开启费力，截止阀一般正装。
截止阀在管路中主要作切断用，节流阀在管路中主要作节流使用。
截止阀有以下优点：
1．在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。
2．开启高度小。
3．通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。

截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN≤200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。
蝶阀
蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则是全开状态。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，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阻力很小，故具有较好的流量控制特性，可以作调节用。

蝶阀的优点
1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。
2、结构简单，体积小，重量轻。
3、可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。
4、低压下，可以实现良好的密封。
5、调节性能好。
蝶阀的缺点
1、使用压力和工作温度范围小。
2、密封性较差。
球阀
球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的启闭动作，不同的是阀芯旋转体不是塞子而是球体。当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。

球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。它具有以下优点：
1.结构简单、体积小、重量轻，维修方便。
2.流体阻力小，紧密可靠，密封性能好。
3.操作方便，开闭迅速，便于远距离的控制。
4.球体和阀座的密封面与介质隔离，不易引起阀门密封面的侵蚀。
5.适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。
旋塞阀
旋塞阀是关闭件或柱塞形的旋转阀，通过旋转90度使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相同或分开，实现开启或关闭的一种阀门。

优点：
1、旋塞阀用于经常操作，启闭迅速、轻便。
2、旋塞阀流体阻力小。
3、旋塞阀结构简单，相对体积小，重量轻，便于维修。
4、密封性能好
5、不受安装方向的限制，介质的流向可任意。
6、无振动，噪声小。
止回阀
止回阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。包括旋启式止回阀和升降式止回阀。

止回阀优点：
1、体积小，重量轻，结构紧凑、维修方便
2、阀板采用对偶式，在弹簧的弹性力下矩下可自行速闭
3、因速闭作用，可防止介质倒流
4、阀体结构长度尺寸小，刚性好
5、可以防止反响流动，防止水锤等
缺点：止回阀阻力系数大，会造成水利损失，导致能量的消耗。
隔膜阀
隔膜阀是用一个弹性的膜片连接在压缩件上，压缩件由阀杆操作上下移动，当压缩件上升，膜片就高举，形成通路，当压缩件下降，膜片就压在阀体上，阀门关闭。此阀适用于开断、节流。隔膜阀特别适用于运送有腐蚀性、有粘性的流体，而且此阀的操作机构不暴露在运送流体中，故不会被污染，也不需要填料，阀杆填料部分也不会泄漏。

隔膜阀的特点如下：
隔膜阀最突出特点是隔膜把下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀，省去了填料密封结构，且不会产生介质外漏。采用橡胶或塑料等软质密封制作的隔膜，密封性较好。由于隔膜为易损件，应视介质特性而定期更换。受隔膜材料限制，隔膜阀适用于低压和温度相对不高的场合。
安全阀
安全阀的作用原理是基于力平衡，一旦阀瓣所受压力大于弹簧设定压力时，阀瓣就会被此压力推开，其压力容器内的气（液）体会被排出，以降低该压力容器内的压力。

弹簧式安全阀优点：弹簧式安全阀结构紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受严格限制，而且对振动的敏感性差，所以可用于移动式的压力容器上。
弹簧式安全阀缺点：这种安全阀随阀瓣的升高，弹簧压缩量增大，弹簧作用于阀瓣上的力也随着增加。这对安全阀迅速开启是不利的。此外，安全阀在高温场合，弹簧的弹力会减少，所以常常要考虑隔热或散热问题，从而使结构变得复杂。

常见阀门的选用原则

暖通空调用阀门适用场合
分类
主要特性
主要用途
闸阀
启闭件（闸板）由阀杆带动，沿阀座密封面做升降运动。流阻小，允许介质双向流动
主要用于截断或接通管路中的介质流。一般用于低温、低压大管径上
截止阀
启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座（密封面）轴线做升降运动。密封性能比闸阀好。流阻较大，高度大
主要用于截断或接通管路中的介质流。一般对介质流向有要求
球阀
启闭件（球体）绕垂直于通路的轴线旋转。启闭迅速
主要用于截断或接通管路中的介质流。常用于DN50mm以下管路
蝶阀
启闭件（蝶板）绕固定轴旋转。启闭迅速，流阻较闸阀和球阀大，结构尺寸小
主要用于截断或接通管路中的介质流。常用于DN≥50mm的低压管道
安全阀
利用介质本身的力来排除额定数量的流体，以防止系统内的压力超过预定的安全值
用于超压安全保护，排放多余介质，防止压力超过安全值
止回阀
启闭件（阀瓣）靠介质作用力自动阻止介质逆向流动
用于防止管路中的介质倒流
减压阀
通过启闭件的节流作用，将介质压力降低，并利用介质本身能量，使阀后压力自动满足预定要求
用于系统一次侧介质压力P1大于二次侧压力P2的场合
调节阀
阀体结构与截止阀相似，流量呈线性或等百分比特性
用于调节管路中介质的流量或压力
平衡阀
起到水力平衡作用的调节阀。分静态和动态两类，动态又分自力式流量控制阀和自力式压差控制阀
对供暖和空调水力系统管网的阻力流量和压差等参数加以调节和控制以满足管网系统按预定要求正常和高效运行
多用途阀
功能可替代两个或更多类型的阀门
用于操作空间非常有限的管道上
GB/T50114-2010 暖通空调制图标准：

项目
序号
选型原则
阀
门
选
型
设
计
1
冷冻水机组、冷却水进出口设计蝶阀；
2
水泵前蝶阀、过滤器，水泵后止回阀、蝶阀；
3
集、分水器之间压差旁通阀；
4
集、分水器进、回水管蝶阀
5
水平干管蝶阀；
6
空气处理机组闸阀、过滤器、电动二通或三通阀
7
风机盘管闸阀（或加电动二通阀）
一般采用蝶阀时，口径小于150mm时采用手柄式蝶阀；口径大于150mm时采用蜗轮传动式蝶阀。
选用阀门的注意事项
1
减压阀，平衡阀等必须加旁通;
2
全开全闭最好用球阀、闸阀；
3
尽量少用截止阀；
4
阀门的阻力计算应当引起注意；
5
电动阀一定要选好的。
给水管道上使用的阀门，应根据使用要求按右列原则选型
1
需调节流量、水压时，宜采用调节阀、截止阀；
2
要求水流阻力小的部位（如水泵吸水管上），宜采用闸板阀；
3
安装空间小的场所，宜采用蝶阀、球阀；
4
水流需双向流动的管段上，不得使用截止阀；
5
口径较大的水泵，出水管上宜采用多功能阀
止回阀设置要求
止回阀设置要求
1
引入管上；
2
密闭的水加热器或用水设备的进水管上；
3
水泵出水管上；
4
进出水管合用一条管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。
注：装有管道倒流防止器的管段，不需在装止回阀。
止回阀的阀型选择
应根据止回阀的安装部位、阀前水压、关闭后的密闭性能要求和关闭时引发的水锤大小等因素确定，应符合下列要求：
1
阀前水压小的部位，宜选用旋启式、球式和梭式止回阀。
2
关闭后密闭性能要求严密的部位，宜选用有关闭弹簧的止回阀。
3
要求削弱关闭水锤的部位，宜选用速闭消声止回阀或有阻尼装置的缓闭止回阀。
4
止回阀的阀掰或阀芯，应能在重力或弹簧力作用下自行关闭。
给水管道的下列部位应设置排气装置
1
间歇性使用的给水管网，其管网末端和最高点应设置自动排气阀。
2
给水管网有明显起伏积聚空气的管段，已在该段的峰点设自动排气阀或手动阀门排气
3
气压给水装置，当采用自动补气式气压水罐时，其配水管网的最高点应设自动排气阀。