
閥門是用以控製流體流量、壓力和流向的裝置。被控製的流體可以是液體、氣體、氣液混合體或固液混合(hé)體。閥門通常由閥體、閥(fá)蓋、閥座、啟(qǐ)閉件、驅動(dòng)機構、密封件和(hé)緊固件(jiàn)等組成(chéng)。閥門的控製功能是依靠驅動機構或流體驅使啟閉件升降、滑(huá)移(yí)、旋擺或(huò)回轉運動以改(gǎi)變流道麵積的大小來實現(xiàn)的。

閥(fá)門的用途很廣泛,它與人們的日常生活有密切的(de)關係,例如自來水管用的水龍頭(tóu)、液(yè)化石油氣灶用的減(jiǎn)壓閥都(dōu)是閥門。閥門也是各種機械設備如內燃機、蒸汽機、壓縮機、泵(bèng)、氣壓傳(chuán)動裝(zhuāng)置、液壓傳動(dòng)裝置車輛、船舶和飛行器中不可缺少的(de)部件。
公元前兩千(qiān)年前,中國人(rén)就在輸水管道上使(shǐ)用了竹管和木塞閥(fá),以後又在灌溉渠道上使用水(shuǐ)閘,在冶煉用(yòng)的(de)風箱上(shàng)使用板式止回閥,在井鹽開采方麵(miàn)使用竹管和板(bǎn)式止回閥提(tí)取鹽水隨著冶煉技術(shù)和水力機械的發展,在歐洲出現了銅製(zhì)和鉛製旋塞閥。隨(suí)著(zhe)鍋爐的使用,1681年又出現了杠杆重錘式安(ān)全閥。1769年瓦特(tè)蒸汽機出現以前,旋塞(sāi)閥和止(zhǐ)回閥一直(zhí)是最主要的閥門。蒸汽(qì)機的(de)發(fā)明使閥門進入了機械工(gōng)業(yè)領域。在瓦特的蒸汽機上除了使(shǐ)用旋塞閥、安全閥和止回閥外,還(hái)使用(yòng)了蝶閥,用以調節流(liú)量。隨(suí)著蒸汽流量(liàng)和壓力的增大,使用旋塞閥控製蒸汽機的進汽和排汽已不能滿足需要,於是出現了(le)滑閥。
1840年前後,相繼出現帶螺紋閥(fá)杆(gǎn)的(de)截止閥(fá),和帶梯形螺(luó)紋閥杆(gǎn)的楔式閘閥,這是閥門發(fā)展中的一次重大突破。這兩類閥的出現,不僅滿足了(le)當時各種(zhǒng)工業對壓力、溫度不斷提高的要(yào)求,而且(qiě)初步(bù)滿足了對流量調節的要求。此後隨著電力工業、石油工業、化學工業和造船工業的發展,各種高中(zhōng)壓(yā)閥門得到(dào)迅速發展(zhǎn)。
第二次世界(jiè)大戰後,由於聚合材料、潤滑材料、不鏽鋼和鈷基硬質合金的發展,古老的旋塞閥和蝶閥獲得了新的應用,球閥和隔膜閥得到迅速發展。截止閥、閘閥和其他閥門品種增加,質量提高。閥門製造業逐漸成為機械工業的(de)一個重要部門。閥門按使用功能可分為截斷(duàn)閥、調節閥、止回閥、分流閥、安全閥、多用閥六類。
截斷閥主要用於截斷流體通路,包括截止閥、閘閥、旋塞閥、球閥(fá)、蝶閥隔膜(mó)閥、夾管閥等(děng);調(diào)節閥(fá)主要用於調節流體的壓(yā)力、流量等,包括調(diào)節閥、節流閥、減壓閥和浮球調節閥等;止回閥用於阻止流體的逆(nì)向流動;分流閥用於分配流體的通路去向,或將兩相流體分離,包括滑閥、多通閥、疏水閥和排空氣閥等;安全閥主要用於安全保護,防止(zhǐ)鍋爐、壓力容器或管道因超壓而破壞;多用閥是具有一種以上功能的閥門,如截止止回閥既能(néng)起(qǐ)斷流作用又能起止回作用。
工(gōng)業管道閥門按公稱壓力又可分為真空閥、低壓閥、中壓閥、高壓閥、超高壓閥;閥門按工(gōng)作溫(wēn)度又可(kě)分為常溫閥、中溫閥、高溫(wēn)閥(fá)、低溫閥;閥門還可按驅動裝置的類型、與管道的聯接方(fāng)式和閥體的(de)使用材料等進行分類(lèi)。閥門可按各(gè)種分(fèn)類(lèi)方法單獨地或組合地命名,也可按啟閉件的結構特征(zhēng)或具體用途命名.
閥門的基本參數是工作(zuò)壓力、工作溫度(dù)和口徑。對於大量使用於工業管道的各種(zhǒng)閥門,常用公稱壓(yā)力和公稱通徑作為基本參數。公稱壓力是指某種材料的閥門,在規定的溫度下,允許承受的最大工作壓力。
公稱(chēng)通徑是指閥體與管子聯接端部的名義內徑。
閥門根據其種類和(hé)用途有不(bú)同(tóng)的要求,主要有密封、強度、調節、流通、啟閉等性能。在設計和選用閥(fá)門時,除了要(yào)考慮基本參數和性能外,還要考慮流體的性能,包括流體(tǐ)的相態氣體、液體或含固體顆粒、腐蝕性、粘度、毒性、易燃易爆性,貴重稀有程度和(hé)放射性等。
密封性能和強度性能是一切閥門最基本、最(zuì)重要的性能。閥(fá)門的密封分內密封和外密封兩部分。內密封是閥瓣與閥座之間的密封;外密封是閥杆運動部位與閥蓋之(zhī)間、閥體與閥蓋之間和閥體與管(guǎn)道聯接部位之間的密(mì)封。閥門在(zài)使用時不僅要求密封性能好,而且必須保證安全。
如果因密封不好而發生泄漏或因(yīn)強度不夠而使零(líng)件破壞,將(jiāng)會造成不同程度的經濟損(sǔn)失(shī),如輸(shū)送有(yǒu)毒、易燃易爆或有強腐蝕性流體,還可能(néng)導(dǎo)致嚴重的(de)安全事故。為(wéi)了保證閥門的密封和強度,除了必須(xū)遵守有關標準(zhǔn)規定合理地進行結構設計、確保工藝質量外,還必須正確地選用材料。
通常,低壓非腐蝕性流體用的閥門使用鑄鐵或鑄銅;高、中壓閥用鑄鋼或鍛鋼;高溫(wēn)或(huò)高壓閥使用合金鋼;用於腐蝕性流體的(de)閥門用不鏽鋼、塑料,耐蝕合金如銅鎳鉬合金、鈦合金和鉛合金等或用鑄鐵、鑄(zhù)鋼內襯耐蝕材料製造。
通常,低壓閥(fá)的密封(fēng)麵大多使用黃銅或青銅(tóng),高、中壓閥大多使用不鏽鋼,要(yào)求較高的高、中壓閥(fá)或高溫閥等使(shǐ)用鈷基硬質(zhì)合金。聚合材料在閥門中已獲得廣泛(fàn)應用,如球閥的閥座主要采用聚四氟乙烯塑料(liào),蝶閥的密封圈和隔膜閥的隔膜采用各種橡膠材料。這些材料在可以使用(yòng)的溫度範圍(wéi)內具有(yǒu)比金屬更好(hǎo)的密封性。
隨著現代核工業、石油化學工業(yè)、電子工業和(hé)航天工業的(de)發展,以及流程工藝自動控製和遠距離流體輸送的發展,促進了(le)現代低溫閥、真空閥、核工業用閥和各(gè)種調節閥(fá)的發展。用於遠距離控製和程序控製的閥門驅動裝置的應用越來越多。
未來閥門的(de)發展將向擴大產品參數,發展節能、省力和自控閥門(mén),改(gǎi)進結構、采用(yòng)新材料和(hé)新工藝(yì),提高閥門的使用壽命,以及發展專用閥(fá)門係列等發麵發展,如用於(yú)液氧、液氫和液化天然氣等的低(dī)溫閥、真空閥、核工業用閥、安(ān)全閥、調節閥、疏水閥和閥門驅動裝置等。