
閥門是用以控製流體流量、壓力和流向的(de)裝置。被控(kòng)製的流(liú)體可以(yǐ)是液(yè)體、氣體、氣液混合體或固液混合體。閥門通常由(yóu)閥體、閥蓋、閥座、啟閉件、驅動機構、密封(fēng)件和緊固件等組成。閥(fá)門的控製功能是依靠驅動機構(gòu)或流體(tǐ)驅使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉運動(dòng)以(yǐ)改變流道麵積的(de)大小來實現的。

閥門的(de)用途很廣泛,它與人們的日常生活(huó)有密切的(de)關係,例如自來(lái)水管用的水龍頭、液化石油氣灶用的減壓閥都是閥門。閥門也是各種機械設備如內燃機、蒸(zhēng)汽機、壓縮機、泵、氣壓傳動裝置、液壓傳動裝置車輛、船舶和飛行器中不可缺少的部件。
公元前兩千(qiān)年前,中國人就在輸(shū)水管道上使用了竹管和木塞閥,以後又在灌溉渠道上使用水閘,在(zài)冶煉用的風箱上使用板式(shì)止回閥,在井鹽開采方麵使用竹管和板(bǎn)式止回(huí)閥提取鹽水隨著冶煉技(jì)術和水(shuǐ)力機械的發展(zhǎn),在歐洲出現了銅製和鉛製旋塞閥。隨著鍋爐的使(shǐ)用,1681年又出現了(le)杠杆重錘式安全閥。1769年瓦特蒸汽機出現以前,旋塞閥和止回閥(fá)一直是最主要的閥門。蒸汽機的發明使閥門進入了(le)機械工業領域。在瓦特的蒸汽機上除了使用旋塞閥、安全閥和止回閥外,還使用了蝶閥,用以調節流量。隨著蒸汽流量和壓力的增大,使用旋塞閥控製蒸汽機的進汽和排汽已不能滿足需要,於是出現了滑閥(fá)。
1840年前後,相繼出現帶螺紋閥杆的截止閥,和帶梯形螺紋閥杆的楔式閘閥,這是閥門發展中的一次重大突破。這兩類閥的出現(xiàn),不僅滿足了當時各(gè)種工業對壓力、溫度不斷提高的要求,而且初步滿(mǎn)足了對流量調節的要求。此後隨著電力(lì)工業、石油工業、化學(xué)工業和造(zào)船工業(yè)的發展,各種(zhǒng)高中壓閥門得到(dào)迅速發展。
第二次世界大戰後,由於聚合材料、潤滑材料、不鏽鋼和鈷基硬質合(hé)金的發(fā)展,古老的旋塞閥和蝶閥獲得了新(xīn)的應用,球閥(fá)和隔膜閥(fá)得到迅速發(fā)展。截止閥、閘閥(fá)和其他閥門品種增加,質量提高。閥門製造業逐漸成(chéng)為機械工(gōng)業的一個重要部門。閥門按使用功能可(kě)分為截斷閥、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(kuò)截(jié)止閥、閘閥、旋塞閥、球閥、蝶閥隔膜閥、夾管閥等;調(diào)節閥主要用於調節流體的壓力、流量等,包括調節閥、節流閥、減壓閥和(hé)浮球調節(jiē)閥等;止回閥(fá)用於阻止流(liú)體的(de)逆向流動;分流閥用於分配流體的通(tōng)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(děng);安全閥主要用於安全保護,防止鍋爐、壓力容器或(huò)管(guǎn)道因超壓而破壞;多用閥是具有一(yī)種以上功(gōng)能的閥門(mén),如截止止回閥既能起斷(duàn)流作用又能起止回作用。
工業管(guǎn)道閥門(mén)按公稱壓力又(yòu)可分為真空(kōng)閥、低壓閥(fá)、中壓閥、高壓閥(fá)、超高壓閥;閥門(mén)按工作溫度又可(kě)分為常溫閥、中溫閥、高溫閥、低溫閥;閥門(mén)還可按驅動裝置的類型、與管道的聯接方式和閥體的使用材料等進行分類。閥門可(kě)按各種分類方法單獨地或組合地命名,也可(kě)按啟閉件的結(jié)構(gòu)特征或具體用途命名.
閥門的基本參數(shù)是工作壓力(lì)、工作溫度和口徑。對於大量使用於工(gōng)業管道的各種閥門,常用公稱壓力和公稱通徑作為基本(běn)參數。公(gōng)稱(chēng)壓力是指某種材料的閥門,在規(guī)定的溫度下,允許承受的最大工作壓力。
公稱通徑是指閥體與管子聯接端部(bù)的名(míng)義內徑。
閥門根據其種類和用途有不同的要求,主(zhǔ)要有密封、強度、調節、流通、啟閉(bì)等性能(néng)。在設計(jì)和選用閥門時,除了要考慮基本參數和(hé)性能(néng)外(wài),還要考(kǎo)慮流體的性能(néng),包括流(liú)體的相態氣體、液體或含固體顆粒(lì)、腐蝕性、粘度、毒性、易燃易(yì)爆性,貴重稀有程度和放(fàng)射性等。
密封性能和強度性能是一切(qiē)閥門最基本、最重要的性能(néng)。閥門的密封分內密封(fēng)和外密封(fēng)兩部分。內密封是閥瓣與閥座(zuò)之間的密封;外密封是閥杆運動部(bù)位(wèi)與閥蓋之間、閥體與(yǔ)閥蓋之間和閥體與(yǔ)管道聯接部位之間的密封。閥門在使用時不僅要求密封性能好(hǎo),而且必須保證安全(quán)。
如果因密封不好而發生泄漏或(huò)因強度不(bú)夠而使零件破壞,將會(huì)造成不同程度的經濟損失(shī),如輸送有毒、易燃易爆或(huò)有強腐蝕性流體,還可能導致嚴重(chóng)的安(ān)全事故。為了(le)保證閥門的密封和強度,除了(le)必(bì)須遵守有關標準(zhǔn)規(guī)定合(hé)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(shí)性流體用的閥(fá)門使用鑄鐵或鑄銅;高、中壓閥用鑄鋼或鍛鋼(gāng);高(gāo)溫或高壓閥使用合(hé)金鋼;用於腐蝕(shí)性流體的閥門用不鏽鋼(gāng)、塑料,耐蝕合金如銅鎳鉬合金、鈦合(hé)金和鉛合金等或用鑄鐵、鑄(zhù)鋼內襯耐蝕(shí)材料(liào)製造。
通常,低壓閥的密封麵大多使用黃銅或青銅(tóng),高、中(zhōng)壓閥大多使用不鏽鋼(gāng),要求較高的高、中壓閥或高溫閥等使用鈷基硬質合金。聚合材料在閥門中已獲得廣泛應(yīng)用,如球閥的閥座主要(yào)采用聚四氟乙烯塑(sù)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(liào)在可以使用的溫度範圍內具有比金屬更(gèng)好的密封性。
隨著現代核工業、石油化學工業、電子(zǐ)工業和航天(tiān)工(gōng)業的發展,以及流程工藝自動控製和遠距(jù)離流體輸送的發展,促進了現代低溫閥(fá)、真空閥、核(hé)工(gōng)業用閥和各種調節閥的發展。用於遠距離控製和程序控製的閥(fá)門驅動(dòng)裝置的應用越來越多。
未來閥門的發展將(jiāng)向擴大產(chǎn)品參數,發展節能、省力和自控閥門,改進結構、采用新材料和新工藝,提高(gāo)閥門的使用壽命,以及發展專用閥門係(xì)列等發麵發展,如用於液氧、液氫和液化天然氣等的低溫閥、真空閥、核工業用閥、安全閥、調(diào)節閥、疏水閥和閥門驅動裝置等。
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