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| 通用設備閥門(mén)的發(fā)展與原理 |
| 日期:2012-07-23 瀏覽次數：2850 |
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閥門(mén)是用以控制流體流量、壓力和流向的裝置。被控制的流體可以是液體、氣體、氣液混合體或固液混合體。
閥門(mén)通常由閥體、閥蓋、閥座、啟閉件、驅動(dòng)機構、密封件和緊固件等組成。閥門(mén)的控制功能是依靠驅動(dòng)機構或流體驅使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉運動(dòng)以改變流道面積的大小來(lái)實(shí)現的。
閥門(mén)的用途很廣泛，它與人們的日常生活有密切的關(guān)系，例如自來(lái)水管用的水龍頭、液化石油氣灶用的減壓閥都是閥門(mén)。閥門(mén)也是各種機械設備如內燃機、蒸汽機、壓縮機、泵、氣壓傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、車(chē)輛、船舶和飛行器中不可缺少的部件。
公元前兩千年前，中國人就在輸水管道上使用了竹管和木塞閥，以后又在灌溉渠道上使用水閘，在冶煉用的風(fēng)箱上使用板式止回閥，在井鹽開(kāi)采方面使用竹管和板式止回閥提取鹽水。
隨著(zhù)冶煉技術(shù)和水力機械的發(fā)展，在歐洲出現了銅制和鉛制旋塞閥。隨著(zhù)鍋爐的使用，1681年又出現了杠桿重錘式安全閥。1769年瓦特蒸汽機出現以前，旋塞閥和止回閥一直是最主要的閥門(mén)。
蒸汽機的發(fā)明使閥門(mén)進(jìn)入了機械工業(yè)領(lǐng)域。在瓦特的蒸汽機上除了使用旋塞閥、安全閥和止回閥外，還使用了蝶閥，用以調節流量。隨著(zhù)蒸汽流量和壓力的增大，使用旋塞閥控制蒸汽機的進(jìn)汽和排汽已不能滿(mǎn)足需要，于是出現了滑閥。
1840年前后，相繼出現帶螺紋閥桿的截止閥，和帶梯形螺紋閥桿的楔式閘閥，這是閥門(mén)發(fā)展中的一次重大突破。這兩類(lèi)閥的出現，不僅滿(mǎn)足了當時(shí)各種工業(yè)對壓力、溫度不斷提高的要求，而且初步滿(mǎn)足了對流量調節的要求。此后隨著(zhù)電力工業(yè)、石油工業(yè)、化學(xué)工業(yè)和造船工業(yè)的發(fā)展，各種高中壓閥門(mén)得到迅速發(fā)展。
第二次世界大戰后，由于聚合材料、潤滑材料、不銹鋼和鈷基硬質(zhì)合金的發(fā)展，古老的旋塞閥和蝶閥獲得了新的應用，球閥和隔膜閥得到迅速發(fā)展。截止閥、閘閥和其他閥門(mén)品種增加，質(zhì)量提高。閥門(mén)制造業(yè)逐漸成為機械工業(yè)的一個(gè)重要部門(mén)。
閥門(mén)按使用功能可分為截斷閥、調節閥、止回閥、分流閥、安全閥、多用閥六類(lèi)。
截斷閥主要用于截斷流體通路，包括截止閥、閘閥、旋塞閥、球閥、蝶閥隔膜閥、夾管閥等；調節閥主要用于調節流體的壓力、流量等，包括調節閥、節流閥、減壓閥和浮球調節閥等；止回閥用于阻止流體的逆向流動(dòng)；分流閥用于分配流體的通路去向，或將兩相流體分離，包括滑閥、多通閥、疏水閥和排空氣閥等；安全閥主要用于安全保護，防止鍋爐、壓力容器或管道因超壓而破壞；多用閥是具有一種以上功能的閥門(mén)，如截止止回閥既能起斷流作用又能起止回作用。
工業(yè)管道閥門(mén)按公稱(chēng)壓力又可分為真空閥、低壓閥、中壓閥、高壓閥、超高壓閥；閥門(mén)按工作溫度又可分為常溫閥、中溫閥、高溫閥、低溫閥；閥門(mén)還可按驅動(dòng)裝置的類(lèi)型、與管道的聯(lián)接方式和閥體的使用材料等進(jìn)行分類(lèi)。閥門(mén)可按各種分類(lèi)方法單獨地或組合地命名，也可按啟閉件的結構特征或具體用途命名。
閥門(mén)的基本參數是工作壓力、工作溫度和口徑。對于大量使用于工業(yè)管道的各種閥門(mén)，常用公稱(chēng)壓力和公稱(chēng)通徑作為基本參數。公稱(chēng)壓力是指某種材料的閥門(mén)，在規定的溫度下，允許承受的最大工作壓力。公稱(chēng)通徑是指閥體與管子聯(lián)接端部的名義內徑。
閥門(mén)根據其種類(lèi)和用途有不同的要求，主要有密封、強度、調節、流通、啟閉等性能。在設計和選用閥門(mén)時(shí)，除了要考慮基本參數和性能外，還要考慮流體的性能，包括流體的相態(tài)(氣體、液體或含固體顆粒)、腐蝕性、粘度、毒性、易燃易爆性，貴重稀有程度和放射性等。
密封性能和強度性能是一切閥門(mén)最基本、最重要的性能。閥門(mén)的密封分內密封和外密封兩部分。內密封是閥瓣與閥座之間的密封；外密封是閥桿運動(dòng)部位與閥蓋之間、閥體與閥蓋之間和閥體與管道聯(lián)接部位之間的密封。閥門(mén)在使用時(shí)不僅要求密封性能好，而且必須保證安全。
如果因密封不好而發(fā)生泄漏或因強度不夠而使零件破壞，將會(huì )造成不同程度的經(jīng)濟損失，如輸送有毒、易燃易爆或有強腐蝕性流體，還可能導致嚴重的安全事故。為了保證閥門(mén)的密封和強度，除了必須遵守有關(guān)標準規定合理地進(jìn)行結構設計、確保工藝質(zhì)量外，還必須正確地選用材料。
通常，低壓非腐蝕性流體用的閥門(mén)使用鑄鐵或鑄銅；高、中壓閥用鑄鋼或鍛鋼；高溫或高壓閥使用合金鋼；用于腐蝕性流體的閥門(mén)用不銹鋼、塑料，耐蝕合金(如銅鎳鉬合金、鈦合金和鉛合金等)或用鑄鐵、鑄鋼內襯耐蝕材料制造。
通常，低壓閥的密封面大多使用黃銅或青銅，高、中壓閥大多使用不銹鋼，要求較高的高、中壓閥或高溫閥等使用鈷基硬質(zhì)合金。聚合材料在閥門(mén)中已獲得廣泛應用，如球閥的閥座主要采用聚四氟乙烯塑料，蝶閥的密封圈和隔膜閥的隔膜采用各種橡膠材料。這些材料在可以使用的溫度范圍內具有比金屬更好的密封性。
隨著(zhù)現代核工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、電子工業(yè)和航天工業(yè)的發(fā)展，以及流程工藝自動(dòng)控制和遠距離流體輸送的發(fā)展，促進(jìn)了現代低溫閥、真空閥、核工業(yè)用閥和各種調節閥的發(fā)展。用于遠距離控制和程序控制的閥門(mén)驅動(dòng)裝置的應用越來(lái)越多。
未來(lái)閥門(mén)的發(fā)展將向擴大產(chǎn)品參數，發(fā)展節能、省力和自控閥門(mén)，改進(jìn)結構、采用新材料和新工藝，提高閥門(mén)的使用壽命，以及發(fā)展專(zhuān)用閥門(mén)系列等發(fā)面發(fā)展，如用于液氧、液氫和液化天然氣等的低溫閥、真空閥、核工業(yè)用閥、安全閥、調節閥、疏水閥和閥門(mén)驅動(dòng)裝置等。
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