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1、阀门技术培训,浙江西铁阀门有限公司,Ch11 阀门,2,阀门概述,阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格相当繁多。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。阀门的用途极为广泛。无论是工业、农业、国防、航天,还是交通运输、城市建设、人民生活等部门都需要大量的、各种类型的阀门。近年来,我国制造的阀门不仅用于国内,而且大量出口,几乎世界各国都有我国制造的阀门。,11.1 阀门选用基础11.1.1 阀门
2、分类,11.1.2 公称通径和公称压力 公称通径 公称通径指阀门与管道连接处通道的名义直径,用DN表示。多数情况下,DN即连接处通道的实际直径,但有些阀门的公称通径与实际直径并不一致,例如有些由英制尺寸转换为公制的阀门,公称通径和实际直径有明显差别。按照我国国家标准GB 104770管子和管路附件的公称通径和1989年颁发的一系列阀门国家标准。不同类型的阀门具有不同的公称通径范围,详见“阀门产品样本手册”。,公称压力 公称压力指阀门在基准温度下允许的最大工作压力,用PN表示。阀门的公称压力值应符合我国国家标准GB104890管道元件公称压力的规定。,11.1.3 工作压力和压力温度等级阀门的工
3、作压力是指阀门在工作温度下的最高许用压力。工作压力用Pt表示,脚码t等于介质温度除以10所得的数值,例如介质温度为250,则对应的工作压力用P25表示。同一公称压力等级的阀门在不同工作温度下允许相应工作压力构成了阀门的压力温度等级,它是阀门设计和选用的基础。阀门工作压力应符合阀门产品样本中所列的数值。样本中未提供所需的工作压力时,对钢制阀门可根据阀门材料,按照GB913188钢制法兰压力温度等级确定阀门工作压力。,11.1.4 阀门的压力试验 阀门的压力试验通常是指压力下的阀门整体强度试验,当设计上有气密性试验需求时,还应在强度压力试验后再进行气密性试验。试验介质:压力下的强度试验应用水或其他
4、粘度不高于水的小腐蚀性液体作为试验介质;压力下的气密性试验可用惰性气体或空气作为试验介质上规定了气密性试验的介质时。试验压力强度压力试验时,试验压力为公称压力的1.5倍。气密性试验时,试验压力为公称压力的1.1倍。,11.1.5 阀门防火试验 对某些关键部位的阀门,不仅要求在正常操作下具有所希望的良好密封性,并且要求在恶劣的着火环境中仍具有密封性和可开关性。对这种“防火阀门”,可以要求制造厂对阀门进行防火试验,以确认当软密封材料被完全烧毁后,阀门仍然具有一定的密封作用。,关于阀门的几个名词解释,密封性能:阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力,它是阀门最重要的技术性能指标。阀门的密
5、封部位有三处:启闭件与阀座两密封面间的接触处;填料与阀杆和填料函的配合处;阀体与阀盖的连接处。其中前一处的泄漏叫做内漏,也就是通常所说的关不严,它将影响阀门截断介质的能力。对于截断阀类来说,内漏是不允许的。后两处的泄漏叫做外漏,即介质从阀内泄漏到阀外。外漏会造成物料损失,污染环境,严重时还会造成事故。对于易燃易爆、有毒或有放射的介质,外漏更是不能允许的,因而阀门必须具有可靠的密封性能。,Ch11 阀门,14,流动介质 介质流过阀门后会产生压力损失(既阀门前后的压力差),也就是阀门对介质的流动有一定的阻力,介质为克服阀门的阻力就要消耗一定的能量。从节约能源上考虑,设计和制造阀门时,要尽可能降低阀
6、门对流动介质的阻力。,Ch11 阀门,15,启闭力和启闭力矩 启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。关闭阀门时,需要使启闭件与发座两密封面间形成一定的密封比压,同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的摩擦力,因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩,阀门在启闭过程中,所需要的启闭力和启闭力矩是变化的,其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。设计和制造阀门时应力求降低其关闭力和关闭力矩。,Ch11 阀门,16,启闭速度 启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时间来表示。一般对阀门的启闭速度无严格要求,但有些工况对启闭速度有特殊要求
7、,如有的要求迅速开启或关闭,以防发生事故,有的要求缓慢关闭,以防产生水击等,这在选用阀门类型时应加以考虑。,Ch11 阀门,17,动作灵敏度和可靠性 这是指阀门对于介质参数变化,做出相应反应的敏感程度。对于节流阀、减压阀、调节阀等用来调节介质参数的阀门以及安全阀、疏水阀等具有特定功能的阀门来说,其功能灵敏度与可靠性是十分重要的技术性能指标。,Ch11 阀门,18,使用寿命 它表示阀门的耐用程度,是阀门的重要性能指标,并具有很大的经济意义。通常以能保证密封要求的启闭次数来表示,也可以用使用时间来表示,Ch11 阀门,19,密封面 指阀座与关闭件互相接触而进行关闭的部分,在使用过程中会受到冲刷和磨
8、损,密封面有金属密封面、密封剂密封面、软密封面,Ch11 阀门,20,垫片垫片是阀门产生外漏的关键因素之一。对于不同的介质,不同的工作温度和不同的工作压力应选择不同的垫片。有金属平垫片、压缩石棉纤维垫片、缠绕式垫片,Ch11 阀门,21,阀杆 阀杆是带动启闭件使阀门开启和关闭的重要部件,因为阀杆是可动件,所以是最易产生外漏的部位。阀杆密封对阀门来讲是非常重要的。,1 2 3 4 5 6 7 阀体材料 公称压力数值 阀座密封面或衬里材料 结构形式 连接形式 驱动方式 阀门类型,11.1.6 阀门型号编制方法,根据JB30875规定,阀门的型号由七个单元顺序组成。,阀门类型代号,注:阀温低于40、
9、保温(带加热套)、带波纹管和抗硫阀门,在类型代号前分别加“”“”“”和“”汉语拼音字母。,Ch11 阀门,24,具有其他功能作用或带有其他特异结构的阀门表示代号,传动方式代号,注:手动、手柄和扳手传动以及安全阀、减压阀、疏水阀省略本代号。对于气动和液动:常开式用6、7表示;常闭用6、7表示;气动带手动用6表示。防爆电动用“9”表示。蜗杆型螺母 用“3”表示。,连接形式代号,注:焊接包括对焊和承插焊。,Ch11 阀门,27,闸阀结构形式代号,Ch11 阀门,28,截止阀、节流阀和柱塞阀结构形式代号,Ch11 阀门,29,球阀结构形式代号,Ch11 阀门,30,蝶阀结构形式代号,Ch11 阀门,3
10、1,隔膜阀结构形式代号,Ch11 阀门,32,旋塞阀结构形式代号,Ch11 阀门,33,止回阀结构形式代号,Ch11 阀门,34,安全阀结构形式代号,注:杠杆式安全阀在类型代号前加“G”汉语拼音字母。,Ch11 阀门,35,减压阀结构形式代号,Ch11 阀门,36,蒸汽疏水阀结构形式代号,阀座密封或衬里材料代号,注:由阀体直接加工的阀座密封面材料代号用“W”表示;当阀座和阀瓣(闸板)密封面材料不同时,用低硬度材料代号表示(隔膜阀除外),阀体材料代号,11.2 阀门类型和规格闸阀 闸阀是指关闭件(闸板)沿通道中心线的垂直方向移动的阀门。在管道上主要作截断用,也具有一定的调节流量的性能。明杆闸阀还
11、可从阀杆升降高度看出阀的开度大小。,11.2.1.1 分类和结构 根据闸板的构造分为平行式闸阀和楔式闸阀两类。平行式闸阀有双闸板和单闸板之分;楔式闸阀有双闸板、单闸板和弹性闸板之分。根据阀杆的构造分为明杆闸阀和暗杆闸阀两类。明杆闸阀的阀杆螺纹及螺母不与介质接触,不受介质温度的腐蚀性的影响,开启程度明显易见,因而得到广泛应用。暗杆闸阀的螺杆螺纹及螺母与介质接触,受介质温度和腐蚀性影响,但阀的高度尺寸较小。暗杆闸阀适用于非腐蚀性介质及外界环境条件较差的场合。,按照阀体内通道直径是否一致,闸阀结构还有等径和缩径的区别。缩径闸阀阀座处的通径小于法兰连接处的通径;等径闸阀阀处的通径与法兰连接处的通径相一
12、致。通径收缩能使阀门的零件尺寸缩小,开、闭所需的力亦相应减小,同时亦可扩大零部件的通用范围。但是,通径收缩后,流体阻力损失将增加。在需要清管的输油或输气管线上,为便于清管器通过阀门,不允许采用缩径的闸阀。,分类和结构,图1 闸阀,闸阀内部结构,Ch11 阀门,44,Ch11 阀门,45,Ch11 阀门,46,Ch11 阀门,47,闸阀的优点,流体阻力小启、闭所需力矩较小可以使用在介质向两方向流动的环网管路上,介质的流向不受限制全开时,密封面受工作介质的况冲蚀比截止阀小形体结构简单,制造工艺性较好结构长度比较短,Ch11 阀门,49,闸阀的缺点,外形尺寸和开启高度都较大,所需安装的空间较大在启闭
13、过程中,密封面间有相对磨擦,磨损较大,甚至在高温时容易引起擦伤现象一般闸阀都有两个密封副,给加工、研磨和维修增加了一些困难启闭时间长,11.2.2 球阀 球阀是利用一个中间开孔的球体作阀心,靠旋转球体来控制阀的开启和关闭。球阀可做成直通、三通或四通。球阀在管道上主要作截断、分配和改变介质流动方向用。球阀是近些年来发展较快的阀型之一。球阀按球的结构形式一般可分为以下两类。,浮动球球阀 这种球阀的球体是浮动的,在介质压力作用下,球体能产生一定的位移并压附在出口端的密封圈上,保证出口端密封。浮动球球阀结构简单,密封性能好,但出口端密封处承压高,操作扭矩也较大。这种结构广泛用于中低压球阀,适用于DN1
14、50mm。固定球球阀 这种球阀的球体是固定的,受压后不产生移动,通常在与球成一体的上下轴上装有滚动或滑动轴承,操作扭矩小,适用于高压和大口径阀门。,球阀,由于球阀座采用了橡胶材料,所以其使用温度受到了限制。为应付可能发生的火灾情况,许多设计者都采用辅助性的金属对金属密封。球阀不适宜用作节流阀;但其在部分开启状态下,可用来将进入或排出系统的压力减小。在生产设备上,球阀常用作一般目的的开/闭阀。,球阀,球阀内部结构,Ch11 阀门,54,Ch11 阀门,55,1阀体;2球体;3密封圈;4阀杆;5填料压盖,偏心半球阀的分类,侧装式,上装式,Ch11 阀门,57,适用工况,侧装式-固体颗粒系统一般气体
15、、氧 化 铝、氧 化 硅、喷 媒 粉、卸 灰、原 水、污 水 等,上装式-水系统 一般气体 清 水、原 水、污 水 等,Ch11 阀门,58,偏心半球阀的优点,流阻小启闭迅速安装高度小 有切削作用 适合高流速 耐磨损,流阻小启闭迅速安装高度小 可在线维修有切削作用 适合高流速 耐磨损,Ch11 阀门,59,偏心半球阀的结构,上装式,侧装式,Ch11 阀门,60,偏心半球阀工作原理,开启,运动轨迹,运动轨迹,中心轴线,P,偏心线,SR,Ch11 阀门,61,偏心半球阀偏心原理,Ch11 阀门,62,采用标准,设计标准:GB/T 26164-2010 API 608 API6D-2005结构长度:
16、GB/T 12221-2005 ASME/ANSI B16.10法兰标准:GB/T9113或JB/T79 ASME/ANSI B16.5检验试验:GB/T13927 API598,Ch11 阀门,63,球体结构,侧装式-整体球体球面堆焊硬质合金,上装式-分离式球体:球冠表面耐磨耐腐蚀合金,Ch11 阀门,64,技术参数,Ch11 阀门,65,安装使用-水系统泵房,阀门箭头,阀门箭头,介质入口,介质出口,Ch11 阀门,66,安装使用-喷煤粉与卸料系统,Ch11 阀门,67,偏心半球阀的安装与存放,1、阀门应存放于干燥通风的室内,阀门应处于全关位置,阀门的两端用封盖封闭,搬运和安装时切勿碰撞敲击
17、。2、阀门用于所规定的使用介质、使用的温度的管道上。切勿超出规定使用。3、安装使用前应查看阀门是否异常,4、安装前应查看阀门的标识及使用工况是否符合现场的要求。5、安装时,应清洗阀门内腔的尘屑及杂物、管道内的氧化层,不允许有任何异物附着,以免影响密封面性能。,Ch11 阀门,68,偏心半球阀的安装与存放,6、产品安装于管路的任意位置:箭头方向必须与承压方向一致(在安装时必须注意,阀门箭头表示承压方向,不表示流向!)。对有介质流向起截流作用的,介质流向应与阀门的箭头所指示的方向必须一致,以免导致密封泄漏。对有介质流向起截流回流作用的,介质流向应与阀门的箭头所指示的方向必须相反。(特别注意:阀门装
18、在水泵出口时,阀门的箭头方向必须指向水泵,阀门装在水泵进口时,阀门的箭头方向必须指向水泵,)7、为了延长旋球阀的使用寿命,在使用中应定时对旋球阀的运动部位添加润滑剂。必须定期维护。8、安装时,请把阀门打开清洗加上润滑剂,并把阀门关闭后在安装,以免其他的灰尘或杂物进入阀腔内损坏密封面。9、使用于灰渣类、灰类、颗粒类、粉类介质的,介质流向应与阀门的箭头所指示的方向必须相反。必须反方向安装。例如:卸灰使用,氧化铝使用,水泥使用,煤灰使用等等!,Ch11 阀门,69,偏心半球阀的操作要领,一、阀门安装在多管路管线上开阀操作时,应先将阀门完全打开,然后启动水泵,关阀操作时:应先将阀门完全关闭后.再停止水
19、泵;二、特别注意:阀门装在水泵出口时,开阀操作时,应先将水泵启动完全运行正常,然后打开阀门;关阀操作时:应先将阀门完全关闭后.再停止水泵。三、特别注意:阀门装在水泵进口时,开阀操作时,应先打开阀门,然后启动水泵完全运行正常;关阀操作时:应先停止水泵.再关闭阀门。以免损坏阀门或其他设备。四、在大口径管路中必须设有旁通阀,其作用是平衡阀门两侧压力,开启阀门时减少开启力。因此开启时,应先打开旁通阀,再慢慢开启阀门,关阀时,应先慢慢关闭主阀门,再关闭旁通阀,特别注意:没有旁通阀的管路,开启阀门时:应先开启水泵后开启阀门,关阀时:先关闭阀门后关闭水泵,,Ch11 阀门,70,可能出现的问题及解决办法:,
20、1、密封面泄漏,检查阀座密封面是否有损伤或污物,若有损伤或污物,应修整或研磨阀座密封面并清除积存在密封面上的污物。检查阀门是否关到位,如有阀门没有关到位,请重新关严或重新调试。2、阀杆密封泄漏,请将填料压盖螺栓扳紧;如填料压盖螺栓扳紧仍然泄漏,卸下执行机构,请更换石墨填料或添加石墨填料。3、阀体与阀盖连接部分发生泄漏时,可能由于连接螺柱松动,应重新均匀的拧紧螺母;也可能是中部垫片失效,则应更换中部垫片。,Ch11 阀门,71,上装式偏心半球阀在高炉水冲渣系统的应用,钢铁厂在高炉出铁放渣时,冶炼过程中产生的高温熔融状态炉渣在渣槽前端通过粒化管喷水,使炉渣充分急冷粒化后,被水冲到渣沟内,渣水混合物
21、通过渣沟汇入渣池中。每次出铁放渣时都需要大水量冲刷,以及时把高温熔融状态炉渣冲走,防止高温熔渣堆积将渣槽烧坏,影响正常的炼铁生产。因冲渣水含有大量炉渣,阀门在含渣水的高速冲刷下,很短的时间内阀门密封面损坏须重新更换。而且阀门频繁操作,致使其使用寿命大大降低,增加了停产更换阀门的时间。一般冲渣管道使用闸阀或硬密封蝶阀。而这两种阀门都存在着以下几种问题:闸阀开启速度比较慢。底部设计有闸板的凹槽,此处很容易沉积炉渣而影响闸板关闭使阀门无法密封或严重损伤密封面。蝶阀无论在开启或是关闭状态,蝶板始终处于通道中央,即使阀门采用硬密封,蝶板一直受介绍直接冲刷,对蝶板整体和其密封带的磨蚀相当快,并且影响介质流
22、量。上装式偏心半球阀综合了常规的调节阀、蝶阀、闸阀和球阀的优点。具有流通能力大,可调节范围宽,安全可靠,启闭迅速等优点。,Ch11 阀门,72,由于该阀门采用偏心凸轮原理,使驱动装置在带动阀门关闭件从开启到关闭过程中,作用在阀座上的密封力逐渐增加。即使阀门关闭件的球形表面与阀座密封面由完全脱离至接触,并逐渐增大其密封比压,直至完全密封,反之亦然。这就大大改善了普通球阀的密封状况和密封效果,也实现了在球阀上使用硬质密封材料。一、采用了偏心结构设计,开启时球体与阀座能迅速脱离,减少了密封面的磨擦损伤,降低操作扭矩。关闭时密封比压逐渐增大,直至完全密封,达到最佳的密封效果。当密封有所磨损时,通过偏心
23、原理可以进行密封补偿,其效果与楔式闸阀相同。闸阀的闸板会受阀体底部的沉渣影响而关闭不到位。而本偏心半球阀则不会因此而影响密封。所以特别适用于含渣量很大的钢厂高炉水冲渣系统。二、该阀门根据介质流向,关闭或开启,球面密封面始终背对介质冲刷,免受渣粒直接冲刷而损伤密封。且密封材料采用了高硬度高耐磨的司太立硬质合金,或采用超音速喷涂碳化钨。使密封面耐冲刷性能大大提高。三、该阀门可以按装电动或气动装置,可以满足冲渣系统的自动化控制和远程频繁操作。耐磨硬密封偏心半球阀综合了多种阀门的优点,耐磨耐冲刷、流通阻力小、使用寿命长,大降低了系统停产更换阀门的时间。因而可以在冲渣系统中得到广泛应用。,Ch11 阀门
24、,73,11.3.0 截止阀截止阀是指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门,在管道上主要作截断用。按照螺纹在阀杆上的位置分为上螺纹阀杆截止阀和下螺纹阀杆截止阀。上螺纹阀杆截止阀的阀杆螺纹处在介质之外,阀杆螺纹不受介质浸蚀,亦便于润滑,此种结构采用得较普遍。下螺纹阀杆截止阀的阀杆螺纹在阀体内与介质直接接触,不仅无法润滑,还受介质浸蚀,此种结构用于小口径阀门和温度不高的介质。,根据截止阀的通道方向,一般可分为直通式截止阀、角式截止阀和三通截止阀。三通截止阀有三个通道,可作改变介质流向和分流介质之用。应用最普遍的是直通式截止阀。,图3 截止阀,截止阀内部结构,Ch11 阀门,76,Ch11 阀门,7
25、7,截止阀优点,在开启和关闭过程中,由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小,因而耐磨。开启高度一般仅为阀座通道直径的1/4,因些比闸阀小得多。通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面,因而制造工艺性比较好,便于维修。,Ch11 阀门,78,11.4.0 止回阀 依靠介质本身的流动自动开、闭阀瓣,介质只能单方向流动、可防止介质倒流的阀门叫止回阀。油气集输常用的止回阀可分为两种类型:升降式止回阀。这种阀门的阀瓣沿着阀座孔的中心线移动,阀瓣靠流体的推力打开,靠重力落下,因此它只能安装在水平管道上。升降式止回阀的阀体形状与截止阀相似,因此它的流体阻力系数亦较大。旋启式止回阀。这种阀门的阀瓣绕阀座处的销轴旋转。
26、阀瓣一般为整体结构,有些大口径止回阀(公称直径为600mm及以上)采用多瓣式。,Ch11 阀门,81,Ch11 阀门,83,11.5.0 安全阀 安全阀安装在受内压的管道和容器上起保护作用,当被保护系统内介质压力升高到超过规定值(即安全阀的开启压力)时,自动开启,排放部分介质,防止压力继续升高;当介质压力降低到规定值(即安全阀的回座压力)时,自动关闭。,11.5.1分类(1)安全阀按加载结构分为杠杆重锤式安全阀。重锤通过杠杆加载到阀瓣上,载荷几乎不随开启高度变化。由于这种安全阀杠杆部分的尺寸比较大、使整个阀比较笨重,回座压力低,在工程中已较少采用。先导式安全阀。由主阀和副阀组成。介质压力和弹簧
27、压力同时加载于主阀瓣,超压时副阀瓣先开启,导致主阀开启。主要用于大口径和高压的场合。,弹簧式安全阀。弹簧力加载于阀瓣,载荷随开启高度变化。优点在于比重锤式安全阀小,轻便,灵敏度高,安装位置不受严格限制,在油气集输工程中普遍采用。,(2)安全阀按开启高度分为微启式安全阀。开启高度为阀座喉径的1/401/20,通常做成渐开式(开启高度随压力变化而逐渐变化)。主要用于泄放量较小的液体介质场合。全启式安全阀。开启高度等于或大于阀喉径的1/4,通常做成急开式(阀瓣在开启的某一瞬间突然跳起,达到全开高度)。主要用于气体、蒸汽介质的场合和泄放量大的流体介质场合。开启高度在微启式和全启式之间的渐开式或急开式。
28、,(3)安全阀按阀体构造可分为 全封闭式。排放时介质不会向外泄漏而全部通过排泄管排放掉。半封闭式。排放时,介质一部分通过排泄管排放,另一部分从阀盖与阀杆的配合处向外泄漏。敞开式。排放时,介质不通过排泄管,直接由阀瓣上方排放。,蝶阀,阀瓣是一个圆盘,通过阀杆旋转,阀瓣在阀座范围内作90转动,实现阀门的开关。它在管路中起关断作用。亦可调节流量。,蝶阀特点,启闭方便迅速、省力、流体阻力小,可以经常操作。结构简单,体积小,重量轻。可以运送泥浆,在管道口积存液体最少。低压下,可以实现良好的密封。调节性能好。使用压力和工作温度范围小。密封性较差。,气动蝶阀,电动蝶阀,Ch11 阀门,92,Ch11 阀门,
29、93,Ch11 阀门,94,11.6.1 阀门的选用和计算阀门选用的一般原则11.6.3 阀门类型的选择 在各种类型的阀门中,安全阀、止回阀、蒸汽疏水阀基本上属于“专用阀门”。所以,阀门类型的选择主要是确定截断阀的类型。几种截断阀的特点和适用场所见下表。,几种截断阀的特点和适用场所,阀门结构形式的选择(1)闸阀采用机械清管工艺的输油输气管道,在两个站清管器收、发筒之间的闸阀应选用全通径平板闸阀(带导流孔平板闸阀)。安装在重要部位,而开关不频繁的闸阀应当选用单闸板闸阀,如储油罐的罐前阀、进站阀组上的阀门等。一般选用明杆闸阀。双闸板闸阀宜直立安装,即阀杆处于垂直位置,手轮、手柄在顶部。单闸板闸阀可
30、任意位置安装。,(2)安全阀压力容器和管线上的安全阀,一般选用弹簧安全阀。原油、轻油和天然气介质场合的安全阀应选用全封闭型。微启式安全阀泄放量小,一般只用于泄放量较小的液体介质场合。全启式安全阀泄放量大,适用于气体和液体介质。,(3)止回阀升降式止回阀只适用于水平管线。旋启式止回阀通常装设在水平管路上,但安装位置无严格限制,也可以装设在垂直或倾斜管路上(流体方向应自下而上)。,11.驱动方式的选择 集输工程所用的阀门,主要有4种驱动方式,即手动、电动、气动和电磁驱动。各种驱动方式的特点及适用场合见下表。,驱动方式的特点和适用场合,11.8.0 阀门连接型式的选择 常用的阀门连接型式有三种,即法
31、兰连接、焊接连接和丝扣连接,可按下列原则进行选择:DN50mm的阀门一般采用法兰连接型式;输气管线用阀门,DN400mm并且PN4.0MPa者,宜采用焊接连接型式。,11.9.0 阀体材料的选择 阀体材料应按照阀门的公称压力、工作温度、介质特性、阀门安装部位的重要程度和外界环境等因素选用。轻油、原油、天然气介质的阀门应选用钢阀,其中安装在室外的阀门和处于重要部位的阀门必须采用钢阀。空气、水、蒸汽介质的阀门,当安装在室外时,应采用钢阀门;当安装在室内时,可按照介质工作压力和温度确定阀体材料。,11.10.0 弹簧安全阀的选用和计算压力开启压力安全阀开始起跳时的压力,称为安全阀的开启压力。,最高泄
32、放压力安全阀达到最大泄放能力时的压力,可按下式计算:,Pm最高泄放压力,MPa(绝);Pn开启压力,MPa(绝);Pa聚集压力,无火压力容器上的安全阀Pa0.1P0,着火有爆炸危险容器上的安全阀Pa0.2P0。,背压阀门出口压力,用P2表示,等于安全阀开启前泄压总管的压力与安全阀开启后介质流动所产生的流动阻力之和。背压值一般应小于气体的临界流动压力。,11.12.0 泄放量 在排放压力下安全阀达到的排量为泄放量。设备(不包括蒸汽锅炉)和管线用安全阀的泄放量,一般取为设备和管线出口阀误操作而关闭时,进入物料的总量。,11.4 调压器(调压阀),11.13.0 调压器的作用 作用是将较高的入口压力
33、调至较低的出口压力,并随着燃气需用量的变化自动地保持其出口压力为定值。,通常调压器必须包含三个基本部件,如图1所示。敏感元件(薄膜、导压管等):承受被控压力的作用,出口压力的任何变化通过薄膜使节流阀移动。给定压力部件:给定压力值可以由固定的重块、弹簧或直接作用于薄膜上的燃气压力确定,它与被控压力作用方向相反。可调节流阀:它设置在燃气流中,受敏感元件(薄膜)的控制。该节流阀可以是提升阀、滑动阀、活塞阀、蝶阀、旋塞阀等。,出口处的用气量增加或入口压力降低,燃气出口压力下降,薄膜上下压力不平衡,薄膜下降,阀门开大,燃气流量增加,使压力恢复平衡状态;反之,出口处用气量减少或入口压力增大时,燃气出口压力
34、升高此时薄膜上升,阀门关小,燃气流量减少,出口压力逐渐恢复原来状态。无论用气量及入口压力如何变化,调压器总能自动保持稳定供气压力。,图1,11.14.0 直接作用式调压器作用原理,直接作用式调压器只依靠敏感元件(薄膜)所感受的出口压力的变化移动节流阀进行调节,不需要利用外部能源。敏感元件就是传动装置的受力元件。根据作用在薄膜的给定压力部件,直接作用式调压器可分为三种形式 重块式 弹簧式 压力作用式,11.15.0 重块式调压器,当出口压力P2发生变化时,通过导压管6使P2压力作用到薄膜1的下方,由于它与薄膜上方重块的给定压力值不相等,故薄膜失去平衡。薄膜的移动,通过阀杆带动节流阀3改变通过孔口
35、的燃气量,从而恢复压力的平衡。,图2,重块式调压器特点:,导压管应能正确反应出口压力P2之值,故必须远离阀门、弯头等不稳定气流段。改变重块的多少即可增加或减小给定压力值。重块调压器一般用于出口为低压的输配系统。,弹簧式调压器,弹簧式调压器与重块调压器的主要区别在于用弹簧代替重块,调节弹簧调节螺丝即可增加或减小给定压力值,比较灵活、经济,重量较轻。与重块调压器相比薄膜尺寸小一些,减小了调压器尺寸。可调节的进、出口压力范围也大。,图3,11.17.0 压力作用式调压器,压力作用式调压器的给定压力内薄膜上方小室内的压力P确定。克服了重块式及弹簧式调压器的不足之处,适用于较高的出口压力并达到足够的灵敏
36、度。,图4,11.18.0 间接作用式调压器作用原理,间接作用式调压器的敏感元件和传动装置的受力元件是分开的。当敏感元件感受到出口压力的变化后,使操纵机构(如指挥器)动作,接通外部能源或被调介质(压缩空气或燃气),调节阀门动作。多数指挥器能将所受的力放大,出口压力的微小变化也可导致主调压器的调节阀门动作。间接作用式调压器的灵敏度比直接作用式高。,带指挥器的间接作用式调压器,图5,带指挥器的间接作用式调压器工作过程,当出口压力P2降低时,指挥器薄膜1由于弹簧2的作用而向下移动,使阀门7打开、阀门8关闭。因此主调压器上方小室A中压力升高,使主调压器薄膜3向下移动,带动阀扦4下移,使主调节阀5打开,
37、直至与薄膜下方弹簧力平衡。燃气流量增大出口压力P2回升到给定值。反之,出口压力P2增大时,指挥器薄膜1由于弹簧2的作用向上移动,使阀门7关闭,阀门8打开。主调压路上方小室A中压力下降,薄膜3上移动,主调压器阀门关闭,燃气流量减小,出口压力P2减小到给定值。,11.19.0 我国常用调压器及其技术性能,我国燃气调压器产品型号的组成,11.20.0 直接作用式用户调压器,这种用户调压器可以直接与中压或高压管道相连,燃气减压至低压送入用户,便于进行“楼栋调压”,适用于小型工业用户、集体食堂、饮食服务行业及居民点。,直接作用式用户调压器特点,构造简单、体积小、重量轻、性能可靠、安装方便。通过调节阀门的
38、气流不直接冲击到薄膜上,改善了由此引起的出口压力低于设计理论值的缺点。增加了薄膜上托盘的质量,减少了弹簧力变化对出口压力的影响。导压管引入点置于调压器出口管流速的最大处,当出口流量增加时,该处动压增大而静压减小,使阀门有进一步打开的趋势,能够抵消由于流量增大弹簧推力降低和薄膜有效面积增大而造成的出口压力降低的现象。,雷诺式调压器,雷诺式调压器比其它类型的调压器结构复杂,占地面积较大,但通过流量大,调节性能好,无论进口压力和管网负荷在允许范围内如何变化均能保持规定的出口压力,是国内应用最广泛的一种间接作用式中低压调压器。主要用于区域调压及大用户专用调压。由主调压器、中压辅助调压器、低压辅助调压器、压力平衡器及针形阀组成。,雷诺式调压器,自力式调压器,广泛用于天然气供应系统的门站、分配站及调压计量站。自力式式凋压器由主调压器、指挥器、节流针阀及导压管组成。自力式调压器利用被调介质自身压力变化,直接改变阀门开度即改变阀的流通面积,即通过对流量的调节达到对压力的调节。,影响阀开度的主要因素是指挥器喷嘴与挡板的距离和节流针阀的开度。当节流针阀开度最大时,主调压器薄膜上下压差最小,主调压器阀门呈管壁状态;当节流针阀开度最小时,主调压器薄膜上下压差最大,阀门呈全开状态。调压器开始启动时,操作指挥器的手轮给定压力。调压器正常工作时,出口压力为给定值。,自力式调压器,