四章泵和阀门.ppt

第四章泵和阀门,第一节 泵一、概述（一）泵的定义通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力,即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。（二）泵的具体用途 泵的用途极其广泛，在国民经济各个领域都有极其重要的作用，是一种通用型很强的机械产品，国际和国内的生产量、流通量仅次于电机。泵的用途大致可分为：,1、城市供水 2、污水系统 3、土木、建筑系统 4、农业水利系统 5、电站系统 6、化工系统 7、石油工业系统 8、矿山冶金系统 9、轻工业系统 10、船舶系统,（二）泵的分类 1、按工作原理分（1）叶片泵 指工作时依靠叶轮旋转产生的离心力、轴向力或离心力-轴向力使液体增加压力而输送液体的泵。,泵分类表（按工作原理分类）,（2）容积泵 指依靠工作室容积的改变增加液体压力而输送液体的泵。（3）其他泵 指利用液体本身动能或电磁力作用等输送液体的泵。2、按用途分类 工业用泵 农业用泵 3、其他分类方法 按驱动方式分类 电动泵 水轮泵,按结构分类 单级泵 多级泵 按输送液体的性质分类 水泵 油泵 泥浆泵,（三）泵的基本参数 1、流量Q流量是泵在单位时间内输送出去的液体量（体积或质量）。体积流量用Q表示，单位是：m3/s，m3/h，l/s等。质量流量用Qm表示，单位是：t/h，kg/s。质量流量和体积流量的关系为：Qm=Q式中 液体的密度（kg/m3，t/m3），常温清水=1000kg/m3。,2、扬程H扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵出口法兰）能量的增值。即一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位是Nm/N=m，即泵抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。对离心泵来说，它有三个扬程：实际吸水扬程、实际压水扬程和实际扬程，在没指明的情况下，一般认为扬程是指两水面的高度差，即图中的实际扬程。,实吸扬程、实压扬程、实际扬程示意图,3、转速和比转速（1）转速 转速是泵轴单位时间的转数，用符号n表示，单位是r/min。（2）比转速 比转速的定义式中：n,泵的转速；Q泵的流量；H扬程（多级泵取单级扬程）；,比转速的含义 泵的比转速在数值上等于几何相似的泵在流量为 0.075米/秒、扬程为1米时的转速，因此，对于相似泵，比转速是相等的；比转速并不具有转速的物理概念，它是由相似条件得出的一个综合性参数，但它本身不是相似准则。比转速是泵设计的计算参考。4、汽蚀余量NPSH汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。汽蚀余量国内曾用h表示。,当泵叶片入口附近的最低压强等于或小于输送温度下液体饱和蒸汽压时，部分液体将在该处汽化并产生的汽泡，被液流带入叶轮内压力较高处凝结或破裂。由于凝结点处产生瞬间真空，造成周围液体高速冲击该点，产生剧烈的水击。现象：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。严重时，泵不能正常工作设置叶片受损。防止措施：把离心泵安装在恰当的高度位置上，确保泵内压强最低点处的静压超过工作温度下被输送液体的饱和蒸汽压。5、功率和效率泵的功率通常是指输入功率，即原动机传至泵轴上的功率，故又称为轴功率，用P表示；泵的有效功率又称输出功率，用Pe表示。它是单位时间内泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。,因为扬程是指泵输出的单位质量液体从泵中所获得的有效能量，所以，扬程和质量、流量及重力加速度的乘积，就是单位时间内从泵中输出的液体所获得的有效能量，即泵的有效功率：式中泵输送液体的密度（kg/m3）；泵输送液体的重度（N/m3）；Q泵的流量（m3/s）；H泵的扬程（m）；g重力加速度(m/s2)。轴功率P和有效功率Pe之差为泵内的损失功率，其大小用泵的效率来计量。泵的效率为有效功率和轴功率之比，用表示。,二、离心泵 由于其具有性能适用范围广（包括流量、压头及对介质性质的适应性）、体积小、结构简单、操作容易、流量均匀、故障少、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点，离心泵是工农业生产中应用最为广泛的泵。（一）离心泵的基本结构 离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。泵的结构可概括为：具有若干个（通常为412个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并一起装入泵壳中。,离心泵结构图,1、叶轮2、泵壳3、泵轴 4、吸入口5、吸入管6、单向底阀7、滤网8、排出口9、排出管10、调节阀 离心泵装置简图,1、叶轮（1）概念 叶轮是把能量传递给液体的具有叶片结构的旋转体，是直接对泵内液体做功的部件。（）叶轮的种类 A、按叶轮的机械结构分类 按机械结构叶轮分为三种 开式叶轮：仅有轮毂和叶片的叶轮 半开式叶轮：只有后盖板叶轮 闭式叶轮：带有前、后盖板的叶轮,闭式叶轮,半开式叶轮,开式叶轮 闭式和半闭式叶轮的强度较好 半闭式和开式叶轮适用于含有固体颗粒的悬浮液。但安装闭式叶轮和半开式叶轮的泵效率低。,B、按吸液方式分类 按吸液方式不同可将叶轮分为单吸式与双吸式两种。单吸式叶轮 双吸式叶轮,单吸式和双吸式叶轮特点对比分析 结构特点：单吸式叶轮结构简单，双吸式结构复杂，泵壳的结构也要交单吸式复杂。工作特点：单吸式叶轮只能从一侧吸入液体，双吸式可同时从叶轮两侧对称地吸入液体，吸液能力大于单吸式；单吸式（闭式和半闭式）叶轮运转时会产生轴向推力；双吸式基本上可消除轴向推力。,单吸式叶轮轴向推力的产生和消除 轴向推力的产生 单吸式（闭式和半闭式）叶轮运转时一部分高压液体可漏入叶轮与泵壳之间的空腔中，因叶轮前侧液体吸入口处压强低，故液体作用于叶轮前、后侧的压力不等，便产生了指向叶轮吸入口侧的轴向推力。该力推动叶轮向吸入口侧移动，引起叶轮和泵壳接触处的摩损，严重时造成泵的振动，破坏泵的正常操作。改进措施 在叶轮后盖板上钻若干个小孔（称平衡孔），可减少叶轮两侧的压力差，从而减轻了轴向推力的不利影响，但同时也降低了泵的效率。,C、按叶片的几何形状分类 根据叶轮上叶片上的几何形状，可将叶片分为后弯、径向和前弯三种。后弯叶片有利于液体的动能转换为静压能，故而被广泛采用。后弯叶片 径向叶片 前弯叶片,2、泵壳（1）结构 泵壳是一个愈接近液体的出口，截面积愈大的流道，因通常制成蜗牛形；故又称为蜗壳。这种泵也称为涡壳式离心泵。（2）作用 叶轮在泵壳内沿着蜗形通道逐渐扩大的方向旋转，愈接近液体的出口，流道截面积愈大。液体从叶轮外周高速流出后，流过泵壳蜗形通道时流速将逐渐降低，因此减少了流动能量损失，且使部分动能转换为静压能。所以泵壳不仅是汇集由叶轮流出的液体的部件，也是一个转能装置。,涡壳式离心泵,3、导轮（1）结构 位于泵壳与叶轮之间的、带有固定叶片的叶轮。这种泵也称为导叶式离心泵。（2）作用 减少液体直接进入泵壳时因碰撞引起的熊量损失。（3）作用原理 由于导轮具有若干逐渐转向和扩大的流道，使流入泵壳的液体流速逐渐降低，使部分动能转换为静压能，减少了能量损失。,导叶式离心泵,4、轴封装置 作用是防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。,1、填料函壳 2、软填料 3、液封圈4、填料压盖 5、内衬套 填料密封装置,1、螺钉 2、传动带 3、弹簧 4、锥环 5、动环密封圈 6、动环 7、静环 8、静环密封圈 9、防转销 机械密封装置,5、其他部件（1）底部单向阀 结构：多为一单向活门 作用：防止启动前灌入的液体从泵内流出 短时间停泵无需灌泵 防止停泵时管道中液体倒流导致泵的破坏；（2）出口调节阀 调节出口流量,（二）离心泵的工作原理 离心泵在启动前需先向壳内灌注被输送的液体（泵启动前预先充灌液体叫做灌泵），启动后泵轴带动叶轮一起旋转，迫使叶片间的液体旋转，液体在离心力的作用下自叶轮中心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液体的静压强增高，流速增大，可高达1525m/s。液体离开叶轮进入泵壳后，因壳内流道逐渐扩大而使液体减速，部分动能转换成静压能。于是，具有较高压强的液体从泵的排出口进入排出管路，被输送到所需的场所。,当液体自叶轮中心甩向外周时，在叶轮中心产生低压区。由于液面上方的压强大于泵吸入口的压强，流体被吸进叶轮中心。因此只要叶轮不断地旋转，液体便连续地被吸入和排出。由此可见离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转的叶轮，液体在离心力的作用下获得了能量以提高压强。,气缚现象和灌泵 离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。此种现象称为气缚，由此可见，离心泵无自吸能力，所以在启动前必须向壳内灌满液体(灌泵)。,离心泵实物图,（三）离心泵的分类和型号表示1、分类（1）按吸入口分类 A、单吸离心泵 液体只能从叶轮一侧吸入的泵。B、双吸离心泵 液体可从叶轮两侧吸入的泵。,S型单级双吸式离心泵,（2）按叶轮数分类 A、单级泵 只有一个叶轮的泵称为单级泵，其扬程通常为10200米，最高可达 1000米左右。B、多级泵 概念 有两个以上叶轮的泵称多级泵。结构和工作特点：结构较单级泵复杂；但液体流经一级叶轮，就会被加压一次，故扬程与级数成正比，最高可达4200米。,用途 常用于矿山排水和高层建筑给水。,结构示意图 实物图 多级泵,（3）按用途分类清水泵 用于输送物理、化学性质类似于水的清洁液体。最简单的清水泵为单级单吸式，系列代号为“IS”，若需要的扬程较高，则可选D系列多级离心泵。若需要流量很大，则可选用双吸式离心泵，其系列代号为“Sh”。防腐蚀泵 用于输送酸、碱等腐蚀性液体的泵。耐腐蚀泵所有与液体介质接触的部件都采用耐腐蚀材料制作。离心耐腐蚀泵有多种系列，其中常用的系列代号为F。,油泵 用于输送石油产品的泵，简称油泵。油泵系列代号为Y。因油类液体具有易燃、易爆的特点，因此对此类泵密封性能要求较高。输送200以上的热油时，还需设冷却装置。杂质泵 用于输送悬浮液及稠厚的浆液等的泵，其系列代号为P。杂质泵又分为污水泵、砂泵、泥浆泵等。杂质泵的主要结构特点是叶轮上叶片数目少，叶片间流道宽，部分型号泵壳内还衬有耐磨材料。,污水泵的几种叶轮,2、离心泵的基本型号及其代号,IS 型单级单吸离心泵型号表示方法,S 型单级双吸清水离心泵型号表示方法,H型多级清水离心泵型号表示方法,DG型多级锅炉给水离心泵型号表示方法,离心污水泵型号表示方法,三、其他叶片泵（一）轴流泵1、概念 靠旋转叶轮的叶片对液体产生的作用力使液体沿轴线方向输送的泵。（因液体沿轴线方向输送，故名）2、用途 用于输送清水或物理化学性质类似于水的其他液体，温度不超过50。3、分类 按结构分类 立式、卧式、斜式,轴流泵结构示意图 实物图,几种轴流泵实物图,直径1.8米 直径6米 轴流泵转子,轴流泵转子 4.5米,按叶片的安装方式分类 固定 半调节 全调节4、工作特点低扬程（一般不超过20M），流量大且变化范围大180360000（立方米）。5、型号表示方法,轴流泵型号表示方法,（二）混流泵 1、概念 混流泵是利用叶轮的离心力和轴向力联合输送液体泵。混流泵内液体的流动介于离心泵和轴流泵之间，液体斜向流出叶轮，即液体的流动方向相对叶轮而言即有径向速度，也有轴向速度。其特性也介于离心泵和轴流泵之间。混流泵内液流流向,2、混流泵的工作原理 混流泵的构造和工作原理兼有离心泵和轴流泵两种类型的特点的一种泵。叶轮被动力机械带动旋转时，叶片一方面推动液体、同时又驱使液体旋转产生离心作用。液体在叶片的推力和离心力的作用下产生流动和提高压力。液体又轴向流入叶轮后沿叶片斜向流出。3、扬程和流量 扬程310.5米，流量0.150立米/秒 4、用途 常用于输送流量较大、扬程中等的场合。,5、分类（1）涡壳式混流泵 涡壳式混流泵的结构同离心泵相似，利用涡壳型流道将液流通过叶轮后获得的动能转换为压力能。一般中小型混流泵多采用涡壳式结构。（2）导叶式混流泵（也称斜流泵）导叶式混流泵的结构与轴流泵相似，具有径向尺寸小、结构简单、轻便等特点。导叶式混流泵的转子叶片多采用可调式。,混流泵由于启动功率低、能适应水位变化，20世纪70年代以来发展很快，在许多场合有取代大型轴流泵的趋势。立式混流泵（涡壳式）,涡壳式混流泵,混流泵型号表示,（三）旋涡泵 1、概念 靠旋转叶轮对液体的作用力，在液体运动方向上给液体以冲量来传递动能实现液体输送的泵。2、结构 叶轮为一外缘两侧有很多径向小叶片的等厚圆盘，在泵壳与叶片相对应的部位有一等截面的环形流道，整个流道被一隔舌分成吸、排两部分，分别与泵的吸、排管路相连。,漩涡泵结构图,旋涡泵工作原理图,3、工作原理 泵内液体随业轮旋转时产生一定的离心力，向外甩入泵壳中的环形流道，并在流道形状限制下逼迫回流，重新自叶片根部进入后面的另一叶道。因此，液体在叶片与环形流道之间的运动轨迹，对静止的泵壳来说是一种前进的螺旋线；而对于运动的叶轮来说则是一种后退的螺旋线。液体能连续多次进入叶片之间获得能量，直至最后被排出。旋涡泵因液体的这种旋涡运动而得名。4、工作特点 旋涡泵的工作类似多级离心泵，但旋涡泵没有像离心泵壳或导叶那样的能量转换装置。,旋涡泵主要是通过多次连续做工的方式把能量传递给液体，所以能产生较高的压力。在能量传递过程中，由于液体多次撞击，能量损失较大，效率较低（2050）。5、用途 漩涡泵仅适用于要求小流量（140）、较高扬程（可达250）的场合，如消防、飞机加油车小锅炉给水等。漩涡泵可以输送高挥发性和含有气体的液体，但不用于输送粘度较大的液体和含有固体颗粒的不洁净液体。,W型单级旋涡泵是供吸送清水或物理化学性质类似于水的液体之用，使用液温不超过60，常用于锅炉给水，在造船、轻纺、化工、冶金、机械制造、水产养殖、固定消防稳压、热交换机组、农业远程喷灌等部门等都有广泛的应用。漩涡泵,6、型号表示 旋涡泵型号表示方法,四、容积泵（一）概念 依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动，使工作容积交替的增大和缩小以实现液体的吸入和排出的泵。（二）常用容积泵 1、往复泵（1）概念 通过工作腔内元件（活塞、柱塞、隔膜、波纹管等）的往复位移来改变工作腔容积，从而使被输送液体按确定的流量排出的一种流体机械。,（2）分类 A、按传动方式分类 a、动力往复泵 由电动机或内燃机为原动机，通过曲柄连杆机构等带动活塞作往复运动的泵。最常见的是电动往复泵。b、直接作用往复泵 由蒸汽、压缩空气或压力油等直接驱动的泵。如蒸汽锅炉的给水泵。,c、手动往复泵 依靠人力通过杠杆操纵使活塞作往复运动的泵。B、按活塞构造分类 a、活塞式往复泵 缸内主要工作部件是活塞 b、柱塞式往复泵 缸内主要工作部件是柱塞 柱塞于活塞的区别：柱塞得轴向尺寸较大 c、隔膜式往复泵 依靠膜片的鼓动达到吸、排液体的泵。,C、按泵的作用方式分类 a、单作用往复泵 指吸入阀和排除阀装在活塞一侧，活塞 往复一次只有一个吸入过程和一个排出过程的泵。b、双作用往复泵 指活塞两侧都装有吸入阀和排除阀，活塞 往复一次有两次吸入和两次排出的泵。,c、差动泵 指吸入阀和排除阀装在活塞一侧，活塞的另一侧工作室没有排除阀和吸入阀，但工作室与吸、排管路相通，活塞往复一次，有一次吸入过程、两次排出过程或者两次吸入过程、一次排出过程的泵。D、按泵的缸数分类 单缸泵、双缸泵、多缸泵E、按泵的用途分类 计量泵、试压泵、船用泵、清洗用泵 注水泵,F、按泵的压力分类 低压泵：小于2.5MPa 中压泵：2.510MPa 高压泵：10100MPa 超高压泵：高于100MPa（3）往复泵的基本组成和原理 组成 传动部分 水力作用部分 泵缸、活塞、吸入阀、排出阀等,往复泵结构示意图,单作用电动柱塞泵装置图,工作原理 如图：当活塞向右运动时，泵缸工作室逐渐增大，缸内形成负压，排出阀在工作室与排出管内的压差的作用下关闭，而吸入阀在大气压力的作用下打开，液体经吸入管进入工作室，当活在至最右端时此过程停止；当活塞向左运动时，工作室容积开始变小，泵内液体受到挤压，压力逐渐增高，将吸入阀关闭、排出阀打开，液体排出，当活塞至最左端时此过程停止。,4、型号表示 往复泵型号表示方法（泵的第一特征见p291表6-11）,隔膜泵结构图,三缸电动单作用柱塞泵,3DP20型高压往复泵,气动隔膜泵 电动隔膜泵,活塞泵 齿轮泵 叶形转子泵,径向回转转子泵 轴向回转转子泵,气体升液泵,第二节 阀门一、概述（一）阀门的概念 阀门是用来控制管道或设备中的气体、液体等介质的、具有可动机构的机械产品的总称。（二）作用 控制管道启闭、介质流量与流向等。导流（改变液体或气体的流动方向）节流 防止倒流,分流 溢流、卸压（三）阀门的分类 阀门产品的种类繁多，名称分类方法也不完全统一。常用的分类方法有以下几种。1、按公称压力分：真空阀 工作压力低于标准大气压的阀门 低压阀 公称压力1.6MPa 中压阀 压力为2.5、4.0、6.4MPa 高压阀 公称压力10MPa 超高压阀 公称压力 100MPa,2、按用途和作用分类 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、碟阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等。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。止回阀类：用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。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。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。,3、按介质温度分类 高温阀：t 450 中温阀：120 t 450 常温阀：-40 t 120 低温阀：-100 t-40 超低温阀：t-100 4、按阀体材料分类 非金属材料阀门 陶瓷阀门 玻璃钢阀门 塑料阀门,金属材料阀门 铜合金阀门 铝合金阀门 铅合金阀门 钛合金阀门 蒙乃尔合金阀门 铸铁阀门 碳钢阀门 铸钢阀门 低合金钢阀门 高合金钢阀门,金属阀体衬里阀门 衬铅阀门 衬塑料阀门 衬搪瓷阀门5、通用分类法 这种分类方法既按原理、作用又按结构划分，是目前国际、国内最常用的分类方法。采用这种分类方法将阀门分为：闸阀 旋塞阀 球阀 蝶阀 截止阀,节流阀 仪表阀 柱塞阀 隔膜阀 止回阀 减压阀 安全阀 疏水阀 调节阀 底阀 过滤器 排污阀,（四）阀门参数1、公称通径(DN)定义：用于表征阀门口径的名义内径值。特点：公称通径是供管道设计、维护的参考的圆整数，与加工尺寸成不严格的关系；作用：公称通径是管道系统中为所有附件所通用的用数字表示的尺寸，以区别于用螺纹或外径表示的那些零件；,凡管件与阀门、阀门与管道间只有在公称通径相同时才能配套连接而不考虑外径的大小；公称通径是影响介质流动的重要参数。2、公称压力 定义 阀门在基准温度下允许的最大工作压力，是一个用数字表示的与压力有关的表示代号。特点 是供参考用的圆整数。,3、试验压力 试验项目 壳体试验：对阀体和阀盖等连接而成的整个阀门外壳进行的压力试验；检验阀体和阀盖的密封性及阀体和阀盖连接处以及整个壳体的耐压能力。上密封试验：检验阀杆与阀盖之间密封性能的试验。阀门密封试验：检验启闭件和阀体密封副的密封性能的试验。试验压力值 通常壳体试验压力为公称压力的1.5倍 上密封试验与密封试验为公称压力的1.1倍,试验依据：GB4981-85通用阀门压力试验 ZBJ16006-90阀门的试验与检验,（五）阀门标志和涂漆 1、阀门标志（1）通用阀门的标志 通用阀门必须使用的和可选择使用的标志项目见下表所示,通用阀门标志项目表,（2）标记方法 A、公称通径大于或等于50mm阀门的标志 表中14项是必须使用的标志，应标记在阀体上。表中5和6项只有当某类阀门标准中有此规定时才是必须使用的标志，它们应分别标记在阀体及法兰上。如果阀门标准中没有特殊规定，则表中7 19项是按需选择使用的标志。当需要时，可标记在阀体或标牌上。,B、公称通径小于50mm阀门的标志 表中1 4项是必须使用的标志。标记在阀体上还是标牌上，由产品设计者规定。表中5 19项标志的标记可按实际情况确定。（3）手轮旋向的标志 如果手轮尺寸足够大，手轮上应设以指示阀门关闭方向的箭头或附加“关”字。2、阀门识别涂漆,阀门产品按阀体材料进行识别涂漆，其颜色按下表 注：（1）耐酸钢、不锈钢允许不涂漆（2）铜合金不涂漆,为表示阀门产品密封面的材料，应在传动的手轮、手柄、板手上进行识别涂漆、其颜色按下表的规定。说明：（1）阀座和启闭件密封面材料不同时，按低硬度材料涂色；（2）止回阀、涂在阀盖顶部：安全阀、减压阀、疏水阀涂在阀罩或阀帽上。,（六）阀门型号1、阀门型号的组成阀门型号通常应表示出阀门类型、驱动方式、连接形式、结构特点、密封面材料、阀体材料和公称压力等要素。根据标准规定，阀门型号有以下几部分组成：,阀门型号,阀门型号的标准化是阀门设计、选用、流通的重要基础，但随着技术的发展，阀门的种类和材料越来越多，我国现有阀门型号编制的统一标准已愈来愈不能适应阀门工业发展的需要。尽管大多数阀门企业都能采用统一编号方法，但也有部分企业的部分阀门产品采用自编型号的现象，这是应该注意的。,2、代号含义（1）类型代号 用汉语拼音字母表示，见下表。阀门类型代号表,（2)传动方式代号 阀门的传动方式用阿拉伯数字表示见下表。说明：1.手轮、手柄和扳手传动以及安全阀、减压阀、疏水阀省略本代号。2.对于气动或液动：常开式用6k、7k表示；常闭式用6B、7B表示；气动带手动用6S表示；防爆电动用“9B”表示。阀门传动方式代号表,（3）连接形式代号 阀门连接形式代号表,（4）结构形式代号 闸阀结构形式代号表,截至阀结构代号表,球阀结构表示方法,隔膜阀结构表示方法,旋塞阀结构表示方法,止回阀结构表示方法,安全阀结构表示方法,减压阀结构表示方法,蒸汽疏水阀结构表示方法,（5）阀座密封面或衬里材料代号 阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，如下表所示。说明：由阀体直接加工密封面材料用“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（隔膜阀除外）。,阀门密封面或衬里材料表示方法,（6）阀体材料代号 阀体材料代号用汉语拼音字母表示，如下表所示。说明：PN1.6MPa的铸铁和PN2.5MPa的碳素钢阀体省略本代号。,阀体材料表示方法,阀门型号和名称编制方法示例例1：电动传动、法兰连接、明杆楔式双闸板、阀座密封面材料由阀体直接加工、公称压力PN0.1MPa、阀体材料为灰铸铁的闸阀：Z942W-1 直动楔式双闸板闸阀例2：手动、外螺纹连接、浮动直通式、阀座密封面材料为氟塑料、公称压力PN4.0MPa、阀体材料为1Cr18Ni9Ti的球阀：Q21F-40P 外螺纹球阀例3：气动常开式、法兰连接、屋脊式、衬里材料为衬胶、公称压力PN0.6MPa、阀体材料为灰铸铁的隔膜阀：G6k41J-6 气动常开式衬胶隔膜阀,例4：液动、法兰连接、垂直板式、阀座密封面材料为铸铜、阀瓣密封面材料为橡胶、公称压力PN0.25MPa、阀体材料为灰铸铁的蝶阀：D741X-2.5 液动碟阀例5：电动机传动、焊接连接、直通式、阀座密封面材料为堆焊硬质合金、在540C下的工作压力为17MPa、阀体材料铬钼钒钢的截止阀：J961Y-P54170 电动焊接截止阀,（七）阀门出厂装运和储存 1、阀门出厂装运（1）阀门在试验合格后应清除表面的油污脏物，内腔应去除残存的试验介质。（2）阀门出厂时，球阀和旋塞阀的启闭件应处于开启位置，非金属弹性材料密封蝶阀的蝶板应打开4 5，止回阀的启闭件应处于关闭位置固定，其他阀门的启闭件应处于关闭位置。（3）阀门两端法兰密封面、焊接端、螺纹端和阀门内腔应用端盖等加以保护，且应易于装拆。（4）阀杆外露的部分应予以保护。,（5）阀门应装有无腐蚀性的符合使用要求的填料。（6）除按合同规定外，阀门应包装发运。阀门的包装应符合GB/T 13384的规定。（7）阀门出厂时应随带产品合格证、产品说明书和装箱单。,2、贮存和质量保证（1)阀门应贮存在干燥的室内，堆放整齐；不允许露天存放，以防止损坏和腐蚀。（2)阀门自发货日期起的18个月内，在产品说明书规定的正常操作条件下，因材料缺陷、制造质量、设计等原因造成的损坏应由制造厂负责免费保修或更换零件或整台产品。,（八）阀门产品合格证、说明书和装箱单 1、阀门产品合格证的内容：（1)制造厂名和出厂日期；（2)产品名称、型号；（3)公称压力、公称通径、适用介质和温度；（4)依据的标准检验结论及检验日期；（5)出厂编号；（6)检验人员及负责检验人员签章。,2、阀门产品说明书内容1)制造厂名；2)用途和主要性能规范；3)作用原理和结构说明；4)注有主要外形尺寸和连接尺寸的结构图；5)主要零件的材料；6)维护、保养、安装和使用注意事项；7)可能发生的故障和消除方法。,3、产品装箱单应包括下列内容：1)订货合同编号；2)制造厂名和出厂日期；3)产品名称、型号及公称通径；4)产品数量和质量；5)随带文件的名称和份数。产品装箱单应加盖制造厂负责装箱检验员的印章及检验日期。,二、常用阀门（一）截断类阀门 1、定义 截断类阀门主要用于截断或接通介质流。常用的截断类阀门主要有截至阀、闸（板）阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等。2、截至阀（1）定义 启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座（密封面）轴线做升降运动的阀门。（2）结构 截至阀由阀体、阀座、手轮、阀盖、阀杆、阀瓣组成，启闭件是阀瓣。,截止阀结构和阀瓣,常见截至阀,（3）工作原理 阀体与阀盖间构成密封流道，依靠密封件、阀座和阀瓣的贴紧与分离控制管路的启闭。（4）特点和用途 特点（p189）关闭时密封面具有锁紧力，密封可靠；密封面和启闭件间没有摩擦，不易磨损；密封面面积较小，便于加工；适用压力、温度范围很大；介质流动阻力大；全开阀瓣受介质的冲击，启闭（阻）力大。,用途 主要用于中小通径的管路，以接通或截断管路中的介质；一般不用于调节流量。（4）主要适用标准GB12233-89通用阀门铁制截止阀与升降式止回阀 GB12235-89通用阀门法兰连接钢制截止阀与升降式止回阀 JB/T53174-94截止阀产品质量分等 JB/T53165-92高压平衡截止阀产品质量分等,GB/T587-93船用法兰青铜截止阀 GB/T590-93船用法兰铸铁截止阀 GB8464-87内螺纹连接闸阀、截止阀、球阀、止回阀通用技术条件 GB8465.2-87内螺纹连接闸阀、截止阀、球阀、止回阀基本尺寸铁制截止阀（5）常用截至阀 直通式截至阀,直通式截至阀的结构和外观,直流式截至阀 直流式截至阀的结构和外观,电动截止阀,气动截止阀,3、闸阀（1）定义 启闭件由阀杆带动，沿阀座密封面做升降运动的阀门。（2）结构 闸阀由阀体、手轮、阀盖、密封装置、阀杆、闸板、闸门组成，启闭件是闸板。,闸阀结构图,（3）特点 闸板启闭方向与介质流动方向垂直，启闭力矩小，可制成各种通径；进口与出口可以互换，安装使用方便；在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最小且不易产生液击；闸板启闭时与密封面摩擦严重，影响密封性，密封性低于截至阀；闸板与闸门各有两个密封面，加工工艺复杂，造价较高 阀体高度较大（大于通径2倍），影响管道布局。,（4）用途 适用于压力、温度及口径范围很大,尤其适用于中、大口径的管道接通或截断管路中的介质，不适合用于调节介质流量；适用于不经常启闭且保持闸板全开或全闭的工况，不适合高速流动介质的截至或接通（对于高速流动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀）,（5）常用闸阀 闸阀因结构不同可分为不同的类型，主要的区别是所采用的密封元件的形式。按密封面配置可分为：楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。楔式闸板阀的两个密封面形成楔形，楔形角随阀门参数而异，通常为50。,楔式闸阀的闸板可以做成一个整体，叫做刚性闸板；也可以做成能产生微量变形的闸板，以改善其工艺性，弥补密封面角度在加工过程中产生的偏差，这种闸板叫做弹性闸板。平行闸板阀的闸板的两个密封面是平行的。,杆的螺纹位置划分，可分为明杆闸阀和暗杆闸阀两种：明杆式闸阀和旋转杆式闸阀 闸阀的闸板随阀杆一起作直线运动的，叫升降杆闸阀(亦叫明杆闸阀）。通常在升降杆上有梯形螺纹，通过阀门顶端的螺母以及阀体上的导槽，将旋转运动变为直线运动，即将操作转矩变为操作推力。阀杆螺母设在闸板上，手轮转动带动阀杆转动，而使闸板提升，这种阀门叫做旋转杆闸阀或叫暗杆闸阀。,（6）闸阀的主要标准 GB12232-89通用阀门法兰连接铁制闸阀 GB12234-89通用阀门法兰和对焊连接钢制闸阀 GB8464-87内螺纹连接闸阀、截止阀、球阀、止回阀通用技术条件GB8465.1-87内螺纹连接闸阀、截止阀、球阀、止回阀基本尺寸铁制闸阀 JB/T53162-91闸阀产品质量分等 JB/T5298-91管线用钢制平板闸阀 JB/Z243-85闸阀静压寿命试验规程 JB/TQ648-88铁制对夹式平板闸阀 JB/T53200-94铁制对夹式平板闸阀产品质量分等 JB/T53242-94钢制平板闸阀产品质量分等,闸板阀结构和实物,铸铁闸阀,3、球阀（1）定义 球阀是用带圆形通孔的球体作启闭件，球体随阀杆绕与通路垂直的轴线转动,以实现启闭动作的阀门。（2）结构 球阀主要组成部分有阀杆、阀体、球形阀芯（3）特点 流体阻力小，球阀是所有阀类中流体阻力最小的一种，即使是缩径球阀，其流体阻力也相当小。,1阀体2球体3密封圈4密封垫5阀盖6阀杆7止推垫圈8填料9填料压盖螺母10手柄 11垫圈 12阀杆螺母13手柄套（铜）球阀,开关迅速、方便，只要阀杆转动90，球阀就完成了全开或全关动作，很容易实现快速启闭。密封性能好。球阀阀座密封圈一般采用聚四氟乙烯等弹性材料制造，易于保证密封，而且球阀的密封力随着介质压力的增加而增大。阀杆密封可靠。球阀启闭时阀杆只作旋转运动，因此阀杆的填料密封不易被破坏，而且阀杆倒密封的密封力随着介质压力的增加而增大。,球阀的启闭只做90转动，故容易实现自动化控制和远距离控制，球阀可配置气动装置、电动装置、液动装置、气液联动装置或电液联动装置。球阀通道平整光滑，不易沉积介质，可以进行管线通球。球形阀芯精度要求高，制造困难；球阀启闭时阀芯与密封面摩擦，易导致阀芯和密封面磨损，密封性下降。,（4）用途 球阀适用范围很广，小型球阀的通径可以毫米计，大型球阀的通径可以米计，从高真空至高压力各种条件下都可应用。（5）球阀的分类 A、按球体的固定形式分类 浮动式球阀 仅在球体上部装阀杆的球阀。固定式球阀 除上部阀杆外，下部还装有阀轴的球阀，加装阀轴的目的是减小启闭力矩(上下阀轴有轴承)。,1阀体2密封圈3球体4螺母5螺柱6球体7垫片8填料9填料压盖10定位片11挡圈12手柄13阀杆14螺钉15止推垫片 浮动球阀,固定球阀球阀,B、按通路分类 直通式球阀 L型（三通）球阀 T型三通式球阀 四通球阀,三通球阀（L型）,三通球阀（T型）,四通球阀 LL型介质切换图“LL型四通球阀只需操作板手或执行器将球体转动90，可同时对两种介质的流向进行切换，方便迅速，实现一阀多用。,C、按流道的孔型（用于控制阀）O形球阀 O形球阀的孔是一个贯通全球的直孔，当阀芯旋转时，节流孔的面积变化，其特点是流量特性近似为快开特性。O形球阀是浮式结构 V形球阀 V形球阀是在球形阀芯上有V形切口的球阀，切口的形状与控制阀的流量特性有关，通常，V形球阀的切口可使控制阀流量特性近似为等百分比流量特性。V形球阀是固定式结构,V型球阀,（6）球阀的主要标准 GB12237-89通用阀门法兰和对焊连接钢制球阀 GB/T15185-94铁制和铜制球阀 GB8464-87内螺纹连接闸阀、截止阀、球阀、止回阀通用技术条件 GB8465.3-87内螺纹连接闸阀、截止阀、球阀、止回阀基本尺寸铁制球阀 JB/T53167-94球阀产品质量分等 JB/Z246-85球阀静压寿命试验规程,4、蝶阀（1）定义 蝶阀是用随阀杆转动的圆形蝶板作启闭件,以实现启闭动作的阀门。（2）结构 阀体、阀杆、蝶板（启闭件）、传动箱、手轮（3）工作原理 蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为090之间，旋转到90时，阀门则牌全开状态。,蝶阀的外观和构造,（4）特点 蝶阀只由少数几个零件组成，结构简单、体积小、重量轻；只需旋转90即可快速启闭，操作简单且；具有良好的流量控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。,（5）用途 蝶阀主要用截断阀使用,亦可设计成具有调节或截断兼调节的功能。蝶阀很容易做成大通径，因此是低压大中口径管道上主导阀门。（6）常用蝶阀分类 A、根据密封形式分类 弹性密封蝶阀 金属密封蝶阀 弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。,金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封。金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺陷。B、根据安装方式分类 对夹式蝶阀 法兰式蝶阀 对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间；法兰式蝶阀是阀门上带有法兰，用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。,对夹式蝶阀,法兰式蝶阀,（7）蝶阀的主要标准 GB12238-89通用阀门法兰和对夹连接蝶阀 JB/T53171-94蝶阀产品质量分等 JB/Z248-85蝶阀静压寿命试验规程,（二）调节类阀门 1、概念 主要用于调节介质流量、压力等，包括调节阀、节流阀、减压阀等。2、节流阀（1）定义 靠缩小流道截面积来控制流体流量或降低流体压力的调节阀。（2）结构 节流阀的外形结构与截止阀并无区别，但启闭件的形状不同。,节流阀结构图,节流阀和球阀的区别 阀瓣的形状不同 阀杆的螺距较小，以精确调整阀门开度 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。节流阀的阀瓣形状有窗形（用于大口径）、塞形（用于较小口径）、和针形（用于小口径）等。,窗形 塞形 针形 节流阀阀瓣形状,介质在节流阀瓣和阀座之间流速很大，极易发生汽蚀（零件表面很快损坏）。为了减少汽蚀影响，阀瓣一般采用耐汽蚀材料（合金钢制造）并制成顶尖角为140180的流线型圆锥体，合理的锥度角可使阀瓣具较大的开启高度。（4）用途 节流阀用于压力供液（气）和用液（气）压力差（压力降）极大的情况下作降低介质压力之用。,3、减压阀（1）概念减压阀是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内的调节阀。（2）结构 主阀和导阀两部分组成。主阀主要由阀座、主阀盘、活塞、弹簧等零件组成。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。,减压阀结构和实物,（3）工作原理 通过调节调节弹簧压力设定出口压力、利用膜片传感出口压力变化，通过导阀启闭驱动活塞调节主阀节流部位过流面积的大小，实现减压稳压功能。,薄膜减压阀结构图,减压阀原理图,薄膜减压阀结构图,（4）分类减压阀按结构形式可分为薄膜式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式；按阀座数目可分为单座式和双座式；按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。注意：各种减压阀虽然结构不同，但工作原理都是极相似的，不再赘述。,（5）用途 用于进口压力不断变化需将出口压力保持在一定的范围的场合。如煤气管网、城市供水 减压阀广泛用于高层建筑、城市给水管网水压过高的区域、矿井及其他场合，以保证给水系统中各用水点获得适当的服务水压和流量。由于水的漏失率和浪费程度同给水系统的水压大小成正比，因此减压阀具有改善系统运行工况和潜在节水作用，据统计其节水效果约为30。,（三）安全类阀门 1、概念 安全类阀均属自动阀门，它不借助任何外力，而是利用介质本身的压力来排出额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后，阀门自行关闭阻止介质流出。2、用途 安全阀是锅炉、压力容器等受压设备上作为超压保护装置。3、结构和工作原理,1阀体2阀座3调节圈4阀瓣5导向套6阀盖7弹簧8阀杆9调