閥門是流體管路的操控設備，其基本功能是接通或堵截管路介質的流通，改動介質（zhì）的（de）活動方向，調理介質的（de）壓（yā）力以及流量，維護管路設備的（de）正常運轉。伴隨現代工（gōng）業的不斷發（fā）展，閥門供應（yīng）需求量不（bú）斷增加。因（yīn）為閥門的用量龐大，由各種原（yuán）因（yīn）形成的閥（fá）門泄漏，不僅對環（huán）境形成了嚴重影響（xiǎng），也形成嚴重（chóng）的原材料和產品的（de）糟蹋，有時（shí）還會引起嚴重的安全事故。
一、設計思（sī）維（wéi）因素
閥（fá）門設計是一個綜合考慮工藝、裝置、性能以及成本等要素的（de）設計活動，工藝、裝置是（shì）保證，功能是（shì）目的，性能以及成本是優化目標。隻有綜合考慮（lǜ）各種要素，才可設計出比較令人滿意的設計方案（àn）。為了便利（lì）工藝完成，對產品類似結構特征（zhēng），可以實施標（biāo）準化（huà）設計，便（biàn）於刀量夾具的借用。
設計（jì）的裝置（zhì）要素即設計方案的多個零件能順利完成（chéng）拚裝，相互（hù）拚裝的零件要有裝置麵（內六角或者外六角等（děng）），盡量選用便於組裝（zhuāng）的零（líng）件結構（比方組裝不需區分組（zǔ）裝方向的對（duì）稱結構等（děng））。針（zhēn）對尺寸相近的零件，盡量做成共用件，便利管理；針對無法共用的零件（jiàn），做出差異，防止混料。
設計的功用要素即（jí）開發產品所完（wán）成的基本功用，例如截止（zhǐ）、穩壓、防止逆流、分（fèn）流或溢流泄壓等功用（yòng）。此外，閥門產品應盡量操作簡略，便於裝置（zhì）拆開以及保護替換，針對調節類（lèi）閥門，還應（yīng）設計防誤操作功用。
設計的性（xìng）能因素即（jí）產品的使用安全性、可靠性，不會對使用者、使用環境造成損（sǔn）傷，具備一（yī）定的強度要求，比如機械性能（扭矩、彎矩）、耐壓性能（低壓、高壓（yā））、疲勞強度（冷（lěng）熱水循環、抗脈衝性、壽（shòu）命）、環境模擬適用性等（děng）。設計的成本因素，即實（shí）現技（jì）術功能、滿（mǎn）足預定技術（shù）性能要求的同時，盡量優化結構，用盡量少的零件個數實現產品結構特征，用盡量簡單的（de）加工（gōng）工藝實現（xiàn）零件加工生產，降低工程造價（jià）和產（chǎn）品（pǐn）價格，對社會產生（shēng）積極作用（避免環境汙染，維護生（shēng）態平衡，促進生產力發展）。
二、閥門的設計
1、殼體壁厚設計
在對（duì）閥門承壓殼（ké）體的設計過程中，需要設（shè）計（jì）人員充分考慮到（dào）閥門在實際運用過程中承受的最（zuì）大壓力值，並將最大值設計（jì）成殼體的（de）耐壓額定值，從而保（bǎo）證殼體設計的科學性和合理性。
2、閥門閥體、閥蓋密封（fēng）結構設計（jì）
（1）強製密封
強製密封結構（gòu），其設計的原理是：對法蘭螺栓進行擰緊，對（duì）密封墊片產生一個壓力，使墊片產生壓縮變形，然後密封結構中表麵的縫隙就會被填滿，從而起到密封效果。
（2）伍德（dé）密封
伍德密封結構，其（qí）主要由以下部分組成：閥體、浮動閥蓋、密封環、密封墊、四開環、支承環、牽製螺栓。在其進行升壓操縱之前，需要操作人（rén）員對螺栓進行預（yù）緊，使浮（fú）動閥蓋上移，從而保證（zhèng）閥蓋同彈性楔形墊之間形成密封力。
當對密封件進行施壓時，閥蓋（gài）會有向上的趨勢，此時，閥蓋和楔形密封墊（diàn）之間的密（mì）封比壓會隨（suí）著壓力的增加而增加，最終（zhōng）達到（dào）預期密封效果。在閥體同（tóng）密封環接觸的地方，為了提高密封結構的硬性要求，可以采用堆焊硬質合金處理來達到相應的目的。
3、密封副設計
在閥（fá）座的（de）設（shè）計過程中，軟密（mì）封閥門的（de）密封麵（miàn）一般采用（yòng）橡膠、PTFE（或RPTFE）、尼龍或（huò）PEEK（聚醚醚酮）等材料（liào）作為密封材料，應保證（zhèng）閥門的設計密封比壓不小於材料的密封比壓。對硬密封閥門（mén），其密封麵需要采取堆焊或噴焊司太立（STL）處理，從而保證密封麵的（de）強度和（hé）使用性能。
在對填（tián）料部分的設計過程中，閥門廠家的（de）設計人員最好采用柔性石墨夾不鏽鋼絲編製填料以適當增強填料，在一（yī）些特殊工況，應采用碟形彈簧加載的動（dòng）負載結構。
4、連接螺栓的設計
第（dì）一，設計（jì）人員需要（yào）保證螺（luó）栓在工作環境（jìng）下（xià）不會出現（xiàn）螺紋咬死的情況；
第二，由於工作環境的特殊（shū）性，螺栓在設計時，最好選擇粗牙型螺紋，並且還要加大（dà）螺紋的中徑間（jiān）隙；
第三，為了避免螺（luó）栓在實際工作時，出現力相對較鬆弛的現象（xiàng），設計人員在具體方案設計的過程中，需要（yào）保證剩餘預緊力超出實際需求值，從而保（bǎo）證其連接穩固，必要時，可控製螺栓的旋緊扭矩。
三（sān）、閥門（mén）設計中的幾個關鍵（jiàn）技術
1、熱膨脹量
在對閥門進行設計的過程中，尤其是高溫閥門（mén）的設計，熱膨脹是材料的一個重要物理現（xiàn）象，其膨脹量的大小直接決定了閥門是否能夠有效工作，因此，設計人員需要將材（cái）料（liào）的熱膨脹量以及零（líng）部（bù）件承（chéng）受（shòu）熱載差別因素都考慮進去。
同時（shí），因（yīn）為閥門不同部位的散熱條件存在差異，因此其熱膨脹量也是存在差異（yì）的。這就需（xū）要設計（jì）人員具體情況具體分（fèn）析，並在閥門零件（jiàn）工作間隙變化的情況（kuàng）下，保證（zhèng）零件之間（jiān）不會出（chū）現卡死、擦傷等情況，並最大限度減少高溫對零件產生的損傷。
2、熱交變
在設（shè）計人員進行實際設計的過程中，需要規定閥座和支撐（chēng）件之間的接頭為焊接或者是螺紋，保證其密封性。除此之（zhī）外，大口徑的（de）閥門需要對（duì）閥座進行堆焊，從而避免同高溫介質（zhì）接觸較（jiào）多的閥門零件受（shòu）到交變應力的影（yǐng）響而出現過度疲勞現象。
同時，還應該將熱（rè）交變情況對閥座結構以及（jí）效果評價的影響因素考慮進去，從而減少熱交變對閥門設（shè）計的影響，延（yán）長閥門的使用壽命。
