十五种常用阀门结构及工作原理

阀门有哪些种类？其结构及工作原理在这里给大家分 类总结：令狐采学1截断阀类主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔 膜阀、球阀、旋塞阀、蝶阀、柱塞阀、仪表针型阀等。2调节阀类主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节 流阀、减压阀等。3止回阀类用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。4分流阀类用于分离、分配或混合介质。包括各种结构的分配阀 和疏水阀等。5安全阀类用于介质超压时的安全保护。包括各种类型的安全阀。一、闸阀靠阀板的上下移动，控制阀门开度。阀板象是一道闸门。闸阀关 闭时，密封面可以只依靠介质压力来密封，即只依靠介质压力将 闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封，这就是自 密封。大部分闸阀是采用强制密封的，即阀门关闭时，要依靠外 力强行将闸板压向阀座，以保证密封面的密封性。闸阀的种类， 按密封面配置可分为楔式闸板式闸阀和平行闸板式闸阀，楔式 闸板式闸阀又可分为：单闸板式、双闸板式和弹性闸板式；平 行闸板式闸阀可分为单闸板式和双闸板式。按阀杆的螺纹位置划 分，可分为明杆闸阀和暗杆闸阀两种。国内生产闸阀的厂家比较 多，连接尺寸也大多不统一。性能特点：优点：1、流动阻力小。阀体内部介质通道是直通的，介质成直线流动, 流动阻力小。2、启闭时较省力。是与截止阀相比而言，因为无论是开或闭， 闸板运动方向均与介质流动方向相垂直。3、高度大，启闭时间长。闸板的启闭行程较大，降是通过螺杆 进行的。4、水锤现象不易产生。原因是关闭时间长。5、介质可向两侧任意方向流动，易于安装。闸阀通道两侧是对 称的。6、结构长度（系壳体两连接端面之间的距离）较小。7、形体简单，结构长度短，制造工艺性好，适用范围广。8、结构紧凑，阀门刚性好，通道流畅，流阻数小，密封面采用 不锈钢和硬质合金，使用寿命长，采用PTFE填料.密封可靠.操 作轻便灵活.缺点：密封面之间易引起冲蚀和擦伤，维修比较困难。外形尺寸较大， 开启需要一定的空间，开闭时间长。结构较复杂。二、截止阀靠圆形阀芯上下移动，控制阀门开度。截止阀又称截门阀，是使 用最广泛的一种阀门之一，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。性能特点：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。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、截止阀结构比闸阀简单，制造与维修都较方便。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。7、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。缺点1、流体阻力大，动力消耗大。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。4、全开时阀瓣经常受冲蚀。5、启闭力矩大、启闭较费力，启闭时间校长。三、隔膜阀隔膜阀的结构形式与一般阀门大不相同，是一种新型的阀门，是 一种特殊形式的截断阀，它的启闭件是一块用软质材料制成的隔 膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，现广泛使用在各个 领域。常用的隔膜阀有衬胶隔膜阀、衬氟隔膜阀、无衬里隔膜阀、 塑料隔膜阀。隔膜阀用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯 组件,利用隔膜的移动起调节作用。隔膜阀的阀体材料采用铸铁、 铸钢，或铸造不锈钢，并衬以各种耐腐蚀或耐磨材料、隔膜材料 橡胶及聚四氟乙烯。衬里的隔膜耐腐蚀性能强，适用于强酸、强 碱等强腐蚀性介质的调节。气动隔膜阀直流式衬胶隔膜阀结构性能特点：优点：1、隔膜阀的结构简单、流体阻力小、流通能力较同规格的其他 类型阀大；2、适用于有腐蚀性、粘性、浆液介质。3、该阀易于快速拆卸和维修，更换隔膜可以在现场及短时间内 完成。4、无泄漏，能用于高粘度及有悬浮颗粒介质的调节。隔膜把介 质与阀杆上腔隔离，所以没有填料介质也不会外漏。5、隔膜阀的流量特性接近快开特性，在60%行程前近似为线 性,60%后的流量变化不大。6、气动形式的隔膜阀尚可附装反馈信号、限位器及定位器等装 置，以适应自控、程控或调节流量的需要。7、气动隔膜阀的反馈信号采用无触点传感技术。该产品采用薄 膜式推进气缸，替代活塞气缸，排除了活塞环易损坏，造成泄漏 而导致无法推动阀门启闭的弊端。当气源发生故障时，尚可操作 手轮使阀门启闭。缺点：1、不能用于压力较高的场合。2、由于隔膜和衬里材料的限制，耐压性、耐温性较差，一般只 适用于1.6MPa公称压力和150C以下。四、球阀球阀(ball valve)问世于20世纪50年代,随着科学技术的飞速发展， 生产工艺及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅 速发展成为一种主要的阀类。在西方工业发达的国家，球阀的使 用正在逐年不断的上升。球阀在管路中主要用来做切断、分配和 改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转 动力矩就能关闭严密。性能特点：优点：1、流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。2、结构简单、体积小、重量轻。3、紧密可靠。它有两个密封面，而且球阀的密封面材料广泛使 用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中也已广 泛使用。4、操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90，便于远 距离的控制。5、维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更 换都比较方便。6、在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通 过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。7、适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高 压力都可应用。8、由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗 粒的介质中。缺点：1、加工精度高，造价昂贵2、如管道内有杂质，容易被杂质堵塞，导致阀门无法打开。3、因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，它对几乎 所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、 不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。但聚 四氟乙烯的物理特性，包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和 不良的热传导性，要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。 所以，当密封材料变硬时，密封的可靠性就受到破坏。而且，聚 四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于180C情况下使用。超过 此温度，密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下，一般只 会在120C不使用。4、它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电 动阀）。五、旋塞阀旋塞阀是一种快速开关的直通阀，由于旋密封面之间运动带有擦 拭作用，而在全开时可完全防止与流动介质的接触，故它通常也 能用于带悬浮颗粒的介质。旋塞阀的另一个重要特性是它易于适 应多通道结构，以致一个阀可以获得两个、三个，甚至四个不同 的流道。这样可以简化管道系统的设计、减少阀门用量以及设备 中需要的一些连接配件。性能特点：优点：1、旋塞阀用于经常操作，启闭迅速、轻便。2、旋塞阀流体阻力小。3、旋塞阀结构简单，相对体积小，重量轻，便于维修。4、密封性能好5、不受安装方向的限制，介质的流向可任意。6、无振动，噪声小。缺点：1、普通旋塞阀靠精加工的金属塞体与阀体间的直接接触来密封， 所以密封性较差，启闭力大，容易磨损，通常只能用于低压（不 高于1兆帕）和小口径（小于100毫米）的场合。六、蝶阀蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介 质的开关控制的蝶阀是指关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀 轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，阀门可用于控制空气、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。在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启 闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而 达到启闭或调节的目的。蝶板由阀杆带动，若转过90 ,便能完 成一次启闭。改变蝶板的偏转角度，即可控制介质的流量。性能特点：优点：1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。2、结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适 用于大口径的阀门。3、可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。4、低压下，可以实现良好的密封。5、调节性能好。6、全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小。7、启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而 产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。8、密封面材料一般采用橡胶、塑料、故低压密封性能好。9、安装方便。10、操作灵活省力，可选择手动、电动、气动、液压方式。缺点：1、使用压力和工作温度范围小。2、密封性较差。七、柱塞阀柱塞阀是由阀体、阀盖、阀杆、柱塞、孔架、密封环、手轮等零 件组成。当手轮旋转，通过阀杆带动柱塞在孔架中间上下往复运 动来完成阀门的开启与关闭功能。在阀门中柱塞与密封环间采用 过盈配合，通过调节压盖中法兰螺栓，使密封环压缩所产生的侧 向力与阀体中孔面及柱塞外圆密封，从而保证了阀门的密封性， 杜绝了内外泄漏、同时阀门开启力矩小，能实现阀门迅速开启和 关闭。性能特点：1、该升杆式活塞阀结构简单科学、安全可靠，启闭特别轻松灵 活，操作省力与柱塞阀相比启闭轻、快等优点。2、密封性能独特无泄漏，活塞具有金属与非金属多层密封结构 组成的双效功能。3、一体式阀座（缸套）径向锥形密封面，高度高、接触面积大、性 能好。4、活塞环根据不同的适用介质选用材料能全面提高了它的使用 范围，耐高温、耐磨、耐腐、回弹性能强等，经长时间使用，活 塞环如有磨损维护时可调压增大原始状态。5、维修更换活塞环技术工艺简单方便，阀体无需拆离管道则停 汽后卸下阀盖总成即可更换新活塞环重复性使用等特点。八、止回阀止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质 倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。止回阀 属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动 电动机反转，以及容器介质的泄放。性能特点：止回阀是用来防止管路中的介质倒流的阀门，它在介质顺流时开 启，介质逆流时自动关闭。一般使用在不允许介质朝反方向流动 的管路中，以阻止逆流的介质损坏设备和机件。在泵停止运转时， 不致使旋转式泵反转。在管路上，常把止回阀和闭路阀串在一起 使用。这是由于止回阀的密圭寸性较差，当介质压力较小时，会有 一小部分介质泄漏，需要闭路阀来保证管路的关闭。底阀也中一 种止回阀，它必须潜入水中，专门安装在不能自吸或没有真空抽 气引水的水泵的吸水管前端。九、安全阀安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的 介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道 或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。安全阀属于自动阀 类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值， 对人身安全和设备运行起重要保护作用。注安全阀必须经过压力 试验才能使用。性能特点：1、重锤杠杆式安全阀重锤杠杆式安全阀结构简单，调整容易而又比较准确，所加的载 荷不会因阀瓣的升高而有较大的增加，适用于温度较高的场合， 过去用得比较普遍，特别是用在锅炉和温度较高的压力容器上。但重锤杠杆式安全阀结构比较笨重，加载机构容易振动，并常因 振动而产生泄漏;其回座压力较低，开启后不易关闭及保持严密。2、弹簧式安全阀弹簧式安全阀结构轻便紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受限 制，而且因为对振动的敏感性小，所以可用于移动式的压力容器 上。这种安全阀的缺点是所加的载荷会随着阀的开启而发生变 化，即随着阀瓣的升高，弹簧的压缩量增大，作用在阀瓣上的力 也跟着增加。这对安全阀的迅速开启是不利的。另外，阀上的弹 簧会由于长期受高温的影响而使弹力减小。用于温度较高的容器 上时，常常要考虑弹簧的隔热或散热问题，从而使结构变得复杂 起来。3、脉冲式安全阀由主阀和辅阀构成，通过辅阀的脉冲作用带动 主阀动作、其结构复杂，通常只适用于安全泄放量很大的锅炉和 压力容器。上述三种形式的安全阀中，用得比较普遍的是弹簧式安全阀。十、换向阀（切换阀，分流阀）换向阀是在几种直流式截止阀型基础上组合而成，用于改变工艺 介质的流向，控制多路介质的合流或分流方式。例如齿轮泵和聚 合物过滤器系统的流体方向控制以及聚合系统中工艺介质的多 路配送等。换向阀广泛应用于化工工业、石油工业、冶金、电力 部门、制药工业、啤酒、食品、乳品饮料、化妆品及各类工程配 套的管路系统。性能特点：1、为不锈钢材质；2、抛光精度高，可达食品级、药品级要求；3、可根据用户实际,配置控制系统，实现全自动化操作，提高工作效 率；4、壳体和主要零件均采用铸件铸造，构造坚固，高强度不易变 形，外形美观；5、输送通道平滑光洁，确保物料流通顺畅，不会形成堵塞；6、在有压力密封的要求场合，可以配置特殊的密封结构，完全满足 使用要求。十一、仪表针型阀针型阀的阀芯就是一个很尖的圆锥体,好象针一样插入阀座，由此 得名。表针型阀是仪表测量管路系统中重要组成部分，主要有截 止阀和球阀，其功用是作开启或切断管道通路用，是电站、炼油、 化工装置和仪表测量管路中的一种先进连接方式的阀门。性能特点：1、针型阀形比其他类型的阀门能够耐受更大的压力，密封性能好, 所以一般用于较小流量，较高压力的气体或者液体介质的密封针 型阀形与压力表配合使用是最合适的了一般的针型阀形都做成 螺纹连接。2、卡套式仪表阀门具有安装拆卸方便、连接紧固、有利于防火、 防爆和耐压能力高、密圭寸性能良好等优点。3、针形截止阀的密封性良好，使用寿命长，即使密封面损坏后, 也只需要更换易损零件，即可继续使用。十二、调节阀在现代化工厂的自动控制中，调节阀起着十分重要的作用，这些 工厂的生产取决于流动着的介质正确分配和控制。这些控制无论 是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要某些 最终控制元件去完成。常见的控制回路包括三个主要部分，第一 部分是敏感元件，它通常是一个变送器。它是一个能够用来测量 被调工艺参数的装置，这类参数如压力、液位或温度。变送器的 输出被送到调节仪表一一调节器，它确定并测量给定值或期望值 与工艺参数的实际值之间的偏差，一个接一个地把校正信号送出 给最终控制元件 调节阀。阀门改变了流体的流量，使工艺参 数达到了期望值。性能特点：调节阀流路简单、阻力小，一般情况下适用于正向使用（安装）。 然而在高压降场合调节阀反向使用，以改善不平衡力和减少对阀 芯的损伤，同时也有利于介质的流动、避免调节阀结焦和堵塞。 一般情况下，调节阀均不推荐反向使用，只有在高压差、高粘度、 易结焦和含悬浮颗粒介质才推荐反向使用。反向使用时，应避免 长期小开度情况下运行，尤其在试车时更应注意。十三、节流阀节流阀(Choke valve)的外形结构与截止阀并无区别，只是它们启 闭件的形状有所不同。节流阀的启闭件大多为圆锥流线型，通过 它改变通道截面积而达到调节流量和压力。节流阀供在压力降极 大的情况下作降低介质压力之用。性能特点：1、构造较简单，便于制造和维修，成本低。2、调节精度不高，不能作调节使用。3、密封面易冲蚀，不能作切断介质用。4、密圭寸性较差。十四、疏水阀该阀根据发腔内温度变化造成温感，从而使双金属片遇到相应的 温度会自动变形，驱动阀芯做复位的移动关闭阀座孔达到关闭蒸 汽的排除。相反，如阀腔有凝结水时，其腔内温度对双金属片不 会造成变形，这样阀芯和阀座保持开启状态，所以会一直把凝结 水排除，排尽凝结水后阀腔的温度会马上会发生变化，双金属片 变形会立即关闭阀座孔这样反复的开启和关闭，达到排水阻气的 效果。适应于任何热能蒸气管路上疑结水排泄和回收。双金属片式蒸汽疏水阀工作原理性能特点：1、控制流体速度30m/S左右，防止空化破坏，流体通道迷宫式， 不断改变流体方向；允许压差25MPa。2、节流面与密封面分开，根椐疏水流量设有不同的节流元件， 阀内组件表面硬化处理，硬度可达到HRC70，关闭严密，寿命 长。3、阀体组件采用自内压密封结构，压差越大，密封性越好。4、阀体组件与执行机构采用浮动式连接，可以消除阀芯与推杆 不同心造成的卡死现象。十五、减压阀减压阀有活塞或膜片结构，输出压力作用在活塞或膜片上，克服 可调弹簧力使平衡。用调整螺钉调节二次压力，设定弹簧载入将 主阀打开，让气流从初始压力p1输入口到二次压力p2的输出口。 当回路连接输出口到达设定压力，则内里的空气作动於膜片上而 產生一提升力相对於弹簧力。如果流量下降，p2就稍微增加， 也增加了作用在膜片上相对於弹簧力的力，膜片和阀随即提升， 直到与弹簧力再次平衡，空气流量通过阀将会减少，直到它的消 耗量和输出压力保持平衡為止。如果流量增加，p2就稍微减小, 这个减小使作用在膜片上的力相对弹簧力减少，膜片和阀下降， 直到再次与弹簧力相平衡一致。这样增加的空气流量通过阀直到 它的消耗量和输出压力保持平衡為止。没有空气消耗，阀是关闭 的。性能特点：减压阀与溢流阀的区别（1）静止状态，减压阀阀口常开，溢流阀阀口常闭；(2) 减压阀控制出口压力稳定，而溢流阀控制进口压力稳定；(3) 减压阀阀口随出口压力的升高而关小，溢流阀阀口随进口 压力的升高而开大；(4) 减压阀进出油口都是压力油路，经先导阀的回油必须单独 引回油箱，而溢流阀则和出口合并一同流回油箱。