2.7　阀门

阀门是化工管道上控制介质流动的一种重要附件，其主要作用有：切断或沟通管内流体流动的启闭作用；改变管内流量、流速的调节作用；使流体通过阀门后产生很大压力降的节流作用。还有一些阀门能根据一些条件自动启闭、控制流体流向、维持一定压力、阻汽排水或其他作用。有专门的生产厂家，按照一定标准生产各种类型和规格的阀门，主要规格是公称压力（PN）和公称直径（DN）。

（1）截止阀

截止阀是化工生产中使用最广的一种截断类阀门，它利用阀杆升降带动与之相连的圆形盘（阀头），改变阀盘与阀座间的距离控制阀门的启闭和开度。为了保证关闭严密，阀盘与阀座应研磨配合，阀座用青铜、不锈钢等材料制成，阀盘与阀杆应采用活动连接，这样可保证阀盘能正确地落在阀座上，使密封面严密贴合。

根据连接方式不同，截止阀有螺纹连接和法兰连接两种。根据阀体结构形式不同，又分为标准式、流线式、直线式和角式几种。流线式截止阀阀体内部呈流线状，其流体阻力小，目前应用最多（图2-87）。

截止阀结构较复杂，但操作简便、不甚费力，易于调节流量和截断通道，启闭缓慢无水锤现象，故使用较为广泛。截止阀安装时要注意流体流向，应使管道流体由下向上流过阀座口，即“低进高出”，目的是减小流体阻力，使之开启省力；在关闭状态下阀杆、填料函部分不与介质接触，保证阀杆和填料函不致损坏和泄漏。

截止阀主要用于水、蒸汽、压缩空气及各种物料的管道，可较精确地调节流量和严密地截断通道，但不能用于黏度大、易结焦、含悬浮和结晶颗粒料介质的管道。

（2）闸阀

闸阀又称闸板阀或闸门阀，其结构如图2-88所示，它是通过闸板的升降来控制阀门的启闭，闸板垂直于流体流向，改变闸板与阀座间相对位置即可改变通道大小，闸板与阀座紧密贴合时可阻止介质通过。为了保证阀门关闭严密，闸板与阀座间应研磨配合，通常在闸板和阀座上镶嵌耐磨耐蚀的金属材料（如青铜、黄铜、不锈钢等）制成的密封圈。

闸阀具有流体阻力小、介质流向不变、开启缓慢无水锤现象和易于调节流量等优点；缺点是结构复杂、尺寸较大、闸板的启闭行程较长、密封面检修困难等。闸阀可以手动开启，也可以电动开启，在化工厂应用较广，适用于输送油品、蒸汽、水等介质。由于闸阀在大直径给水管道上应用较多，故又有水门之称。闸阀适用公称压力为0.1～2.5MPa，公称直径为15～1800mm。

（3）蝶阀

蝶阀利用一可绕轴旋转的圆盘来控制管道的通断，转角大小反映阀门的开启程度。

根据传动方式不同蝶阀分为手动、气动和电动等三种，图2-89所示为手动蝶阀，旋转手柄通过齿轮传动带动阀杆，转动杠杆和松紧弹簧打开或关闭阀门。蝶阀安装时应使介质流向与阀体上所示箭头方向一致，这样介质的压力有助于提高阀门关闭时的密封性，有些蝶阀则不需注意方向性。蝶阀具有结构简单、开闭较迅速、流体阻力小、维修方便等优点，但不能精确调节流量，不能用于高温、高压场合，适用于PN<1.6MPa，t<120℃的大口径水、蒸汽、空气、油品等管道。

（4）球阀

球阀的结构如图2-90所示，但是其启闭件为带一通孔的球体，球体绕阀体中心线旋转达到启闭目的。

球阀操作方便，启闭迅速，流体阻力小，密封性好，适用于输送低温、高压及黏度较大、含悬浮和结晶颗粒的介质，如水、蒸汽、氮气、氢气、氨、油品及酸类。由于受密封材料的影响，球阀不宜用于高温管道。

（5）旋塞阀

旋塞阀（俗称考克），与球阀是同类型的阀门，其结构如图2-91所示。其阀芯是一个带孔的锥形柱塞，利用锥形柱塞绕中心线旋转来控制阀门的启闭，它主要作启闭、分配和改向用。

旋塞阀具有结构简单、启闭迅速、操作方便、流动阻力小等优点，但密封面的研磨修理较困难，大直径旋塞阀启闭阻力较大。旋塞阀适用于输送150℃和1.6MPa（表）以下的含悬浮物和结晶颗粒液体、黏度较大的物料、压缩空气或废蒸汽与空气混合物的管道，DN<20mm；不可用于精确调节流量，输送蒸汽及高温、高压的其他液体管道。

（6）止回阀

止回阀是利用阀前后介质的压力差实现自动启闭，控制介质单向流动的阀门，又称止逆阀或单向阀。止回阀按结构不同分为升降式（跳心式）和旋启式（摇板式）两种，如图2-92所示。

止回阀可用于泵和压缩机的管道上，也可用于疏水器的排水管上，以及其他不允许介质反向流动的管道上。

（7）节流阀

节流阀又称为针形阀，其结构如图2-93所示。它与截止阀相似，只是阀芯有所不同。截止阀的阀芯为盘状，节流阀的启闭件为锥状或抛物线状。

节流阀的特点：启闭时，流通截面的变化比较缓慢，因此它比截止阀的调节性能好，但调节精度不高；流体通过阀芯和阀座时，流速较大，易冲蚀密封面；密封性较差，不宜作隔断阀。节流阀适用于温度较低、压力较高的介质和需要调节流量和压力的管道上。

（8）安全阀

安全阀是一种根据介质压力自动启闭的阀门。当介质压力超过规定值时，它能自动开启阀门排放卸压，避免设备管道遭受破坏，压力恢复正常后又能自动关闭。

根据平衡内压的方式不同，安全阀分为杠杆重锤式和弹簧式两类，如图2-94所示。

安全阀主要设置在受内压设备和管道上（如压缩空气、蒸汽和其他受压力气体管道等），为了安全起见，一般在重要的地方都安装两个安全阀，防止有安全阀出故障不工作。为了防止阀盘胶结在阀座上，应定期地将阀盘稍稍抬起，用介质来吹洗安全阀，对于热的介质，每天至少吹洗一次。

此外，化工管道上还常用减压阀，其作用是降低设备和管道内介质压力，使之成为生产所需的压力，并能依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定；蒸汽设备或管道中常见的一种阀门称为疏水阀，其作用是能自动间歇地排除冷凝水，而又能防止蒸汽泄出，故又称阻汽排水器或疏水器。

化工管道中的阀门种类繁多，结构各异，作用也不尽相同。在选用阀门时，应根据具体的设备或工艺管道的具体要求，进行选择和配备。