供熱工程閥門講解

                                供熱工程閥門講解

                               上海申弘閥門有限公司

之前介紹西氣東輸管道燃?xì)忾y門，現(xiàn)在介紹閥門的種類很多，使用范圍也很廣。在管路中有時(shí)它是主要設(shè)備，起控制作用;有時(shí)它是次要設(shè)備，起輔助作用。如果使用不當(dāng)，便會(huì)出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏"現(xiàn)象，輕者影響生產(chǎn)，重者引發(fā)事故。所以了解并正確使用閥門是一個(gè)很重要的問題。
    1 供熱工程閥門講解閥門分類
在供熱系統(tǒng)中，使用的閥門有很多種。比如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、止回閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥、平衡閥、自力式平衡閥等等。下面逐一介紹。
    1.1 供熱工程閥門講解閘閥
    也叫閘板閥、閘門閥，是廣泛使用的一種閥門。
    工作原理:閘板密封面與閥座密封面高度光潔、平整、一致，加工成一個(gè)非常貼合、嚴(yán)密的密封副。閘板通過閥桿的上提、下壓，對介質(zhì)形成導(dǎo)通和關(guān)斷。它在管路中起關(guān)斷作用。
    優(yōu)點(diǎn):流體阻力小;全開時(shí)密封面不受沖蝕;可以在介質(zhì)雙向流動(dòng)的情況下使用，沒有方向性;結(jié)實(shí)耐用;不僅適合做小閥門，而且可以做大閥門。
    缺點(diǎn):高度大;啟閉時(shí)間長;笨重;修理難度大;如果是大口徑閘閥，手動(dòng)操作比較費(fèi)力。
    閘閥按閥桿的不同分明桿式和暗桿式;按閘板構(gòu)造不同分平行式和楔式;還有單閘板、雙閘板之分。供熱工程中，常用的是明桿楔式單閘板閘閥（Z41H-16C）和暗桿楔式單閘板閘閥（Z45T-10），前者裝在熱力站內(nèi)一次側(cè)，后者裝在熱力站內(nèi)二次側(cè)。它一般起兩個(gè)作用:作為主設(shè)備起開關(guān)作用;作為輔設(shè)備安在主設(shè)備前后作檢修用。
    閘閥安裝時(shí)，不要使手輪處在水平線以下（倒裝），否則會(huì)使介質(zhì)留存在閥蓋中，容易腐蝕閥桿。在供熱工程中，閘閥曾經(jīng)是閥門中的主力軍。現(xiàn)在隨著蝶閥的廣泛采用，閘閥已被蝶閥取而代之。
    1.2 截止閥
    也是廣泛使用的一種閥門。一般口徑在100 mm以下。它的工作原理與閘閥相近，只是關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動(dòng)。它在管路中起關(guān)斷作用，亦可粗略調(diào)節(jié)流量。
    優(yōu)點(diǎn):制造容易，維修方便，結(jié)實(shí)耐用。
    缺點(diǎn):只允許介質(zhì)單向流動(dòng)，安裝時(shí)有方向性。流阻大，密封性差。
    按結(jié)構(gòu)不同分直通式、直角式、直流式、平衡式。工程中一般使用法蘭直通式（J41H）和內(nèi)螺紋直通式（J11H）。截止閥有方向性，不可按反。也不宜倒安。
    在我們的生產(chǎn)、生活中，過去常用直通式、小口徑截止閥，現(xiàn)在已漸漸被球閥所取代。
    1.3 球閥
    相比閘閥、截止閥，球閥是一種新型的、逐漸被廣泛采用的閥門。它的工作原理是:閥芯為一個(gè)有通腔的球體，通過閥桿控制閥芯作90°旋轉(zhuǎn)，使閥門暢通或閉塞。它在管路中起關(guān)斷作用。
    優(yōu)點(diǎn):除具有閘閥、截止閥的優(yōu)點(diǎn)外，還有體積小、密封好（零泄漏）、易操作的優(yōu)點(diǎn)。目前在石化、電力、核能。
    缺點(diǎn):維修困難。
    球閥有兩種形式:浮動(dòng)球式和固定球式。在供熱工程中，一些關(guān)鍵位置，如重要的分支、熱力站的接人口，DN250以下，常采用進(jìn)口球閥。它與國產(chǎn)球閥的結(jié)構(gòu)不同:國產(chǎn)球閥的閥體一般是二塊式、三塊式，法蘭連接;而進(jìn)口球閥的閥體是一體式，焊接連接，故障點(diǎn)要少。它的原產(chǎn)地是北歐如芬蘭、丹麥等供熱技術(shù)比較發(fā)達(dá)的國家。如芬蘭的NAVAL,VEXVE，丹麥的DAFOSS等。由于其的密封性，操作的可靠性，以來頗受用戶的青睞。球閥無方向性，可以任意角度安裝。焊接球閥水平安裝時(shí)，閥門必須打開，避免焊接時(shí)的電火花傷及球體表面;當(dāng)在垂直管道上安裝時(shí)，如果焊接上接口，閥門必須打開，如果焊接下接口，閥門必須關(guān)閉，以免閥門內(nèi)部被高熱灼傷。
    1.4 蝶閥
    在供熱系統(tǒng)中，目前是使用廣泛，種類也多的一種閥門。
    工作原理:閥瓣是一個(gè)圓盤，通過閥桿旋轉(zhuǎn)，閥瓣在閥座范圍內(nèi)作90℃轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門的開關(guān)。它在管路中起關(guān)斷作用，亦可調(diào)節(jié)流量。
    優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單，體積輕巧，操作方便，密封性好。
    缺點(diǎn):全開時(shí)，閥板（密封圈）受介質(zhì)沖蝕。
    在供熱工程中，用到的蝶閥有三偏心金屬密封蝶閥，橡膠軟密封蝶閥。

    1.4.1 三偏心金屬密封蝶閥
    所謂“三偏心"是指閥軸、閥板在閥門內(nèi)相對位置的偏移。普通的蝶閥都是一個(gè)偏心，即閥軸中心線與密封面中心線（閥板中心線）偏離;高性能的再加一個(gè)偏心，即閥軸中心線與閥門中心線（管道中心線）偏離;雙偏心的目的在于使閥板開至20°之后，密封副之間相互脫離，從而減少摩擦（凸輪效應(yīng)）。三偏心蝶閥在上述雙偏心的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)*的偏心— 斜錐，即閥板的偏移（密封面與管道垂直面傾斜一個(gè)角度）。這樣使得閥門在90°行程范圍內(nèi)，密封副之間*脫離，既加強(qiáng)了凸輪效應(yīng)，又*消除了摩擦;同時(shí)關(guān)閉閥門時(shí)，當(dāng)密封副逐漸閉合，產(chǎn)生“楔塊效應(yīng)"，以小的扭矩實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的關(guān)斷。
    所謂“金屬密封"是指閥座、密封圈采用耐磨、耐腐、耐高溫的合金制成;同時(shí)為了避免密封圈與閥座硬碰硬，密封副之間設(shè)計(jì)成柔性接觸，即形成“彈性金屬密封"，以保證關(guān)得嚴(yán)密，開無摩擦。有了“三偏心"的結(jié)構(gòu)，再輔以“彈性金屬密封"，這樣的閥門操作輕便、經(jīng)久耐用且密封良好。
    三偏心金屬密封蝶閥一般用在供熱系統(tǒng)的主干線以及主分支上。口徑為DN300以上。
    進(jìn)口三偏心金屬密封蝶閥無方向性，但一般有建議安裝方向，不宜反裝;國產(chǎn)的有方向性，一般反向比正向差一個(gè)泄漏等級或差一至二個(gè)壓力等級，不可反裝。如在水平管道上焊接，應(yīng)將閥門關(guān)閉，以保護(hù)密封圈;如在垂直管道上焊接，應(yīng)將閥門關(guān)閉，且在焊接上口時(shí)要在閥板上注水，以熄滅焊渣。在水平管道上安裝時(shí)，建議方位為閥桿水平或與垂直方向有一定傾斜，以保證底部軸承處的清潔。
    1.4.2 橡膠軟密封蝶閥
    蝶板一般為電鍍球墨鑄鐵，密封圈為橡膠材料。所用密封材料不同，性能有所不同。常用的有:丁腈橡膠，適用溫度-12℃一+100℃;乙丙橡膠，適用溫度-45℃一+135℃;耐熱乙丙橡膠，適用溫度-20℃一+150℃。
    供熱工程中常用的有對夾式（D371X），法蘭式（D341X），DN200以下可用手柄驅(qū)動(dòng)（D71, D41X）。對夾式蝶閥小巧輕便，啟閉迅速，操作方便，又好安裝，又容易維修，密封和調(diào)節(jié)性能俱佳，性價(jià)比高，所以應(yīng)大力采用。軟密封蝶閥無方向性，可任意安裝。
    蝶閥在倉儲(chǔ)時(shí)，閥板應(yīng)開啟4°一5°。以免密封圈受壓而變形，影響密封。
    1.5 止回閥
    也叫逆止閥、單流閥。一種常用的起輔助作用的閥門。
    工作原理:依靠流體自身的力量以及閥瓣的自重，自動(dòng)啟閉的閥門。顧名思義，它的作用是阻止介質(zhì)倒流。一般裝在水泵出口，防止水錘對水泵造成損壞。
    供熱工程中常用的有水平升降式（H41H），單瓣旋啟式（H44H），雙瓣蝶式（H77H）。
    止回閥有方向性，不能裝反。不同形式止回閥，按其結(jié)構(gòu)，都有固定的安裝方式，切不可裝錯(cuò)。水平升降式只能安裝在水平管路上，且保證閥瓣處于垂直狀態(tài);單瓣旋啟式也只能安裝在水平管路上，且保證閥瓣轉(zhuǎn)軸處于水平狀態(tài);雙瓣蝶式可以任意安裝。
    1.6 調(diào)節(jié)閥
    也叫節(jié)流閥。是供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)的常用閥門。
    工作原理:外形、結(jié)構(gòu)與截止閥相似。只是密封副不同，調(diào)節(jié)閥的閥瓣和閥座類似暖水瓶的瓶塞和瓶口，通過閥瓣的移動(dòng)改變過流面積來調(diào)節(jié)流量。在閥軸上有標(biāo)尺表示相應(yīng)流量。
    作用:調(diào)節(jié)管路間介質(zhì)流量分配以達(dá)到熱力平衡。
    供熱工程中曾使用的是直通式（T41H），但它有一些缺點(diǎn):流阻大，不宜垂直安裝。于是隨著技術(shù)的進(jìn)步，平衡閥（PH45F）代替了調(diào)節(jié)閥。
    1.7 平衡閥
    改進(jìn)型調(diào)節(jié)閥。流道采用直流式，閥座改為聚四氟乙烯;
    克服了流阻大的缺點(diǎn)，同時(shí)增加了兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):密封更合理、兼有截止功能。
    供熱工程中在熱力站二次網(wǎng)上使用，具有優(yōu)異的流量調(diào)節(jié)特性，特別適用于變流量系統(tǒng)。
    有方向性，可以水平裝，也可以垂直裝。
    1.8 自力式平衡閥
    也叫流量控制閥。它的工作原理是:在閥門內(nèi)有一個(gè)由彈簧與橡膠膜組成的機(jī)構(gòu)，它與閥桿連接。如果流量增大，會(huì)在其上產(chǎn)生一個(gè)不平衡力，使得閥瓣向關(guān)閉方向移動(dòng)，以減少過流面積，降低流量，使流量回歸設(shè)定值。反之亦然。由此始終保持閥后流量不變，達(dá)到控制流量的目的。
    安裝在供熱系統(tǒng)的熱人口，分支點(diǎn)。自動(dòng)消除水力失調(diào)，提高系統(tǒng)效能，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。自力式平衡閥有方向性，切勿裝反。
    1.9 安全閥
    當(dāng)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值時(shí)，閥門能自動(dòng)開啟并泄壓，當(dāng)壓力正常后，又能自動(dòng)閉合，以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，起這種作用的閥門叫安全閥。
    按結(jié)構(gòu)分有:彈簧式、杠桿式、脈沖式。
    按動(dòng)作量分:閥瓣開啟高度與閥座通徑之比10%以下叫微啟式，20%一30%叫全啟式。
    按排泄方式分:介質(zhì)通過管道排走叫封閉式，直接排向空中叫敞開式。
    現(xiàn)以彈簧式為例作一簡述:彈簧力與介質(zhì)作用于閥瓣的正常壓力相平衡，使密封面閉合;當(dāng)介質(zhì)壓力過高時(shí)，彈簧受到壓縮，閥板開啟，介質(zhì)從中泄出;當(dāng)壓力回降到正常值時(shí)，彈簧力又將閥門關(guān)閉。
    安全閥大量應(yīng)用于壓力容器。
    2 閥門使用中的共性問題
    a）要保持閥門內(nèi)的清潔。
    b）起吊時(shí)，繩子不要系在手輪或閥桿上。
    c）安裝前要確認(rèn)閥門工作正常。
    d）焊接時(shí)，焊機(jī)地線必須搭在同側(cè)焊口的鋼管上，防止電流擊傷閥門。
    e）中、小口徑閥門焊接過程中宜對閥門采取冷卻措施。
    f）管路中不經(jīng)常啟閉的閥門要定期轉(zhuǎn)動(dòng)。安全閥的種類
1、根據(jù)安全閥的結(jié)構(gòu)可分
⑴重錘（杠桿）式安全閥
：用杠桿和重錘來平衡閥瓣的壓力。重錘式安全閥靠移動(dòng)重錘的位置或改變重錘的重量來調(diào)整壓力。它的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單；缺點(diǎn)是比較笨重回座力低。這種結(jié)構(gòu)的安全閥只能用于固定的設(shè)備上。
⑵彈簧式安全閥：利用壓縮彈簧的力來平衡閥瓣的壓力并使之密封。彈簧式安全閥靠調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量來調(diào)整壓力。它的優(yōu)點(diǎn)在于比重錘式安全閥體積小、輕便，靈敏度高，安裝位置不受嚴(yán)格限制；缺點(diǎn)是作用在閥桿上的力隨彈簧變形而發(fā)生變化。同時(shí)必須注意彈簧的隔熱和散熱問題。彈簧式安全閥的彈簧作用力一般不要超過2000公斤。因?yàn)檫^大過硬的彈簧不適于的工作。
⑶脈沖式安全閥
：脈沖式安全閥由主閥和輔閥組成。主閥和輔閥連在一起，通過輔閥的脈沖作用帶動(dòng)主閥動(dòng)作。脈沖式安全閥通常用于大口徑管路上。因?yàn)榇罂趶桨踩y如采用重錘或彈簧式時(shí)都不適應(yīng)。脈沖式安全閥由主閥和輔閥兩部分組成。當(dāng)管路中介質(zhì)超過額定值時(shí)，輔閥首先動(dòng)作帶動(dòng)主閥動(dòng)作，排放出多余介質(zhì)。
安全閥的安裝
大部分安全閥都應(yīng)作為系統(tǒng)壓力試驗(yàn)的保留項(xiàng)。
安全閥必須垂直安裝。（特殊情況下除外）
安全閥的安裝過程中，重要的是主蒸汽安全閥的安裝，關(guān)鍵的控制點(diǎn)有：①噴嘴的保護(hù)
②調(diào)整環(huán)的設(shè)置
③熱試后密封面的研磨
 
9.主蒸汽隔離閥  
10.先導(dǎo)式安全閥  
安裝過程中注意保護(hù)控制箱脈沖/控制接頭、主閥法蘭。嚴(yán)格控制安裝過程中要求的尺寸滿足程序規(guī)定。尤其是法蘭密封面間隙的控制。閥門的安裝順序，按隔離閥出口法蘭隔離閥安全閥法蘭安全閥入口法蘭的順序組對RCP系統(tǒng)閥門制造商在提供閥門前，已經(jīng)完成了保護(hù)閥和隔離閥的連接，嚴(yán)禁解開。
閥門焊接要求：
1.在閥門焊接前，閥門和管線的連接端都要用白色不起毛的軟布加酒精或丙酮清潔 。
2.焊接前必須檢查、核對閥門的啟閉狀態(tài)，保證閥瓣與閥座脫離 。
3.焊接時(shí)接地線既不能跨越閥門接到另一側(cè)的物體上，也不能連接在閥體、手輪、電機(jī)等閥門任何部件上面。
4.除對焊接坡口、點(diǎn)焊棒進(jìn)行必需的處理外，禁止對閥體的任何部位進(jìn)行非授權(quán)打磨；返修相關(guān)焊口的打磨活動(dòng)，也應(yīng)保證不對閥門任何部件造成損傷 
5.為保護(hù)閥內(nèi)構(gòu)件在焊接或熱處理時(shí)不受到熱沖擊導(dǎo)致破壞，對有些閥門需要控制施工溫度。有兩種方式可以解決焊接時(shí)溫度對閥門的不利影響：一種方式為控制焊接速度來保證溫度不超過限制值，另一種方式就是在焊接之前進(jìn)行抽芯處理。
6. 焊接時(shí)應(yīng)盡量減薄焊層厚度，焊層間的時(shí)間間隔也應(yīng)比通常管道的要長一些。
7.球閥由于選用橡膠材料做密封圈，橡膠密封環(huán)是重中之重，應(yīng)特別注意保護(hù)
8.對于有唇焊結(jié)構(gòu)的閥門，應(yīng)注意焊接時(shí)機(jī)（水壓試驗(yàn)時(shí)靠墊片密封，熱試后除去墊片進(jìn)行焊接）。
    另外，使用中還有環(huán)境對閥門的腐蝕及防護(hù)問題、介質(zhì)對閥門內(nèi)部的腐蝕及防護(hù)問題、溫度壓力問題以及密封與泄漏問題等等。總之，閥門雖小，學(xué)問很大，有待我們?nèi)ゲ粩嗟膶W(xué)習(xí)總結(jié).與本產(chǎn)品相關(guān)論文：DN100工程可調(diào)式減壓閥組