截止阀又称截门阀,属于强制密封式阀门,所以在阀门关闭时,必须向阀瓣施加压力,以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀门时,操作力所需要克服的阻力,是阀杆和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力,关阀门的力比开阀门的力大,所以阀杆的直径要大,否则会发生阀杆顶弯的故障。按连接方式分为三种:法兰连接、丝扣连接、焊接连接。从自密封的阀门出现后,截止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔,这时在介质压力作用下,关阀门的力小,而开阀门的力大,阀杆的直径可以相应地减少。同时,在介质作用下,这种形式的阀门也较严密。我国阀门“三化给”曾规定,截止阀的流向,一律采用自上而下。截止阀开启时,阀瓣的开启高度,为公称直径的25%~30%时.流量已达到最大,表示阀门已达全开位置。所以截止阀的全开位置,应由阀瓣的行程来决定。
截止阀(stop valve,Globe Valve)的启闭件是塞形的阀瓣,密封上面呈平面或海锥面,阀瓣沿阀座的中心线作直线运动。阀杆的运动形式,(通用名称:暗杆),也有升降旋转杆式可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。因此,这种类型的截流截止阀阀门非常适合作为切断或调节以及节流用。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且具有非常可靠的切断功能,又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。
工作原理
截止阀,也叫截门,是使用最广泛的一种阀门之一,它之所以广受欢迎,是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小,比较耐用,开启高度不大,制造容易,维修方便,不仅适用于中低压,而且适用于高压。截止阀的闭合原理是,依靠阀杠压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质流通。我国阀门“三化给”曾规定,截止阀的流向,一律采用自上而下,所以安装时有方向性。截止阀的结构长度大于闸阀,同时流体阻力大,长期运行时,密封可靠性不强。
截止阀作为最重要的截断类阀门之一,在航空航天领域发挥着重要的作用。作为航天设备的重要元件,截止阀实现了介质输送、截止、调节等功能,其密封性能直接影响到航天设备的安全可靠运行。研究典型截止阀密封特性的影响因素及影响规律,对阀门密封副的结构设计具有指导意义,从而提高阀门的密封性能和可靠性。
截止阀工作原理及特性
阀门对其所在的管路中的介质起着切断和节流的重要作用,截止阀作为一种极其重要的截断类阀门,其密封是通过对阀杆施加扭矩,阀杆在轴向方向上向阀瓣施加压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质沿密封面之间的缝隙泄漏。
截止阀的密封副由阀瓣密封面和阀座密封面组成,阀杆带动阀瓣沿阀座的中心线作垂直运动。截止阀启闭过程中启高度较小,易于流量的调节,且制造维修方便,压力适用范围广。
与工业生产中另外一种常用的截断类阀门一一闹阀相比,从结构上来说,截止阀比前者简单,便于制造和维修。从使用寿命上来说,截止阀密封面不易磨损及擦伤,阀门启闭过程中阀瓣与_座密封面之间无相对滑动,因此对密封面的磨损与擦伤较小,所以提高了密封副的使用寿命截止阀在全全闭过程中阀瓣行程小,其高度相对闹阀较小。截止阀的缺点是,启闭力矩较大且难以实现快速启闭,因阀体内流道比较曲折,流体流动阻力大,造成流体动力在管路中损失较大。
衬氟截止阀适用在-50~150℃的各种浓度的王水、硫酸、盐酸、氢氟酸和各种有机酸、强酸、强氧化剂,还适用于各种浓度的强碱有机溶剂以及其它腐蚀性气体,液体介质的管路上使用.
国标截止阀是截止阀系列中最常用的产品,API美标截止阀美标截止阀执行ANSI和API标准,阀瓣和阀座的密封面采用不同硬度的司太立(Stellite)钴基硬质合金堆焊而成,密封可靠、硬度高、耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗擦伤性能好、寿命长。
针型阀是一种小口径仪表阀门,在仪表测量管道系统中起启闭和精确的流量控制作用,主要有电站仪表系列、油田专用系列、美标系列等。
低温截止阀通常指工作温度低于 -110℃ 的阀门,广泛应用于液化天然气,液化石油气体和其它低温行业。从08年可制造适用温度达 -196℃ 的截止阀,全部零件采用液氮进行低温预处理,完全避免使用过程中密封变形泄露。
柱塞阀又名柱塞截止阀,其密封面采用径向密封结构,由套在磨光柱塞上的两个弹性密封圈通过阀体与阀盖的连接螺栓施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的弹性密封圈压紧实现密封的截止阀门。
保温夹套截止阀采用保温夹套设计,利用外部热源在阀门的外部循环加热,可以有效防止介质通过阀门时温度损失,保证介质的温度。
锻钢截止阀按照API 602标准设计制造,提供三种阀盖设计形式:螺栓式阀盖,焊接式阀盖,压力自紧密封阀盖,用户可根据需要选用不同的形式,提供RF法兰、NPT螺纹、SW焊接式三种连接方式。
氧气专用截止阀采用材质优良的硅黄铜或不锈钢铸造而成,具有机械强度高,耐磨损、安全性好等优点。使用在氧气管路上,具有最佳的防爆阻燃性能,消除了氧气管路上的不安全因素,广泛应用于钢铁、冶金、石化、化工等用氧工程的管网中。除了具有普通阀门的功能外,又有其自身的特点。在制造时采用严格的禁油措施,并且所有零件在安装前均进行严格的脱脂处理。
波纹管截止阀采用成形不锈钢波纹管设计,波纹管往复试验10000次无故障,密封性能可靠,适用于易燃易爆,有毒有害介质的工矿,可以有效地防止阀门外漏现象。
优缺点
特点
(1)截止阀结构比闸阀简单,制造与维修都较方便。
(2)密封面不易磨损及擦伤,密封性好,启闭时阀瓣与阀体密封面之间无相对滑动,因而磨损与擦伤均不严重,密封性能好,使用寿命长。
(3)启闭时,阀瓣行程小,因而截止阀高度比闸阀小,但结构长度比闸阀长。
(4)启闭力矩大、启闭较费力,启闭时间较长。
(5)流体阻力大,因阀体内介质通道较曲折,流体阻力大,动力消耗大。
(6)介质流动方向公称压力PN≤16MPa时,一般采用顺流,介质从阀瓣下方向上流;公称压力PN≥20MPa时,一般采用逆流,介质从阀瓣上方向下流.以增加密封件能。使用时,截止阀介质只能单方向流动,不能改变流动方向。
(7)全开时阀瓣经常受冲蚀。
截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短,并具有非常可靠的切断动作,使得这种阀门适合作为介质的切断或调节及节流使用。
缺点
1、流体阻力大,开启和关闭时所需力较大。
2、不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。
3、调节性能较差。
优点
1、双重的密封设计(波纹管+填料)若波纹管失效,阀杆填料也会避免;
2、外泄漏,并符合国际密封标准;
3、没有流体损失,降低能源损失,提高工厂设备安全;
4、使用寿命长,减少维修次数,降低经营成本;
5、坚固耐用的波纹管密封设计,保证阀杆的零泄漏,提供无需维护的条件。
6、波纹管密封截止阀采用波纹管密封的设计,完全消除了普通阀门阀杆填料密封老化快易泄露的缺点,不但提高了使用能源效率,增加生产设备安全性,减少了维修费用及频繁的维修保养,还提供了清洁安全的工作环境。
安装方法
截止阀的安装与维护应注意以下事项:
1、手轮、手柄操作的截止阀可安装在管道的任何位置上。
2、手轮、手柄及微动机构,不允许作起吊用。
3、介质的流向应与阀体所示箭头方向一致。
主要标准
1、GB/T 12233-2006《通用阀门铁质截止阀与升降式止回阀》
2、GB/T 12235-2007《通用阀门 法兰连接钢制截止阀与升降止回阀》
3、JB/T53174-94《截止阀产品质量分等》
4、JB/T53165-92《高压平衡截止阀》
5、GB/T 587-2008《船用法兰青铜截止阀》
6、GB/T 590-2008《船用法兰铸铁截止阀》
7、GB/T 8464-2008《铁制和铜制螺纹连接阀门》
8、GB8465.2-87《内螺纹连接闸阀、截止阀、球阀、止回阀 基本尺寸铁制截止阀》
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