閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件,具有截?cái)?、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。用于流體控制系統(tǒng)的閥門,從最簡(jiǎn)單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門,其品種和規(guī)格相當(dāng)繁多。閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動(dòng)。船舶上多用于控制壓縮空氣、冷卻水、液壓油等流體。
一、閥門的分類
閥門的種類很多,且有多種分類方法,按用途和作用一般分為:
1、截?cái)嚅y類: 主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、旋塞閥
2、調(diào)節(jié)閥類: 主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。
3、止回閥類: 用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。
4、分流閥類: 用于分配、分離或混合介質(zhì)。包括各種結(jié)構(gòu)的分配閥和疏水閥等。
5、安全閥類: 用于超壓安全保護(hù)。包括各種類型的安全閥。
二、船舶常用閥門介紹
1、閘閥:
閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿帶動(dòng)閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)的閥門,可接通或截?cái)嗔黧w的通道。當(dāng)閥門部分開啟時(shí),在閘板背面產(chǎn)生渦流,易引起閘板的侵蝕和震動(dòng),也易損壞閥座密封面,修理困難。閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉,而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。如圖2-6所示。
2、截止閥和節(jié)流閥
截止閥和節(jié)流閥都是向下閉合式閥門,啟閉件(閥瓣)由閥桿帶動(dòng),沿閥座軸線作升降運(yùn)動(dòng)來(lái)啟閉閥門。截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直,通過(guò)帶動(dòng)閥芯的上下升降進(jìn)行開斷。一旦處于開啟狀態(tài),它的閥座和閥瓣密封面之間就不再有接觸,并具有非??煽康那袛鄤?dòng)作,因而它的密封面機(jī)械磨損較小,由于大部分截止閥的閥座和閥瓣比較容易修理或更換密封元件時(shí)無(wú)需把整個(gè)閥門從管線上拆下來(lái),這對(duì)于閥門和管線焊接成一體的場(chǎng)合是很適用的。
節(jié)流閥與截止閥的結(jié)構(gòu)基本相同,只是閥瓣的形狀不同:截止閥的閥瓣為盤形,節(jié)流閥的閥瓣多為圓錐流線型,特別適用于節(jié)流,可以改變通道的截面積,用以調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量與壓力。介質(zhì)通過(guò)此類閥門時(shí)的流動(dòng)方向發(fā)生了變化,因此閥門的流動(dòng)阻力較高。此外,引入的流體從閥芯下部引入稱為正裝,從閥芯上部引入稱為反裝,正裝時(shí)閥門開啟省力,關(guān)閉費(fèi)力,反裝時(shí),閥門關(guān)閉嚴(yán)密,開啟費(fèi)力,此類閥門一般正裝。如圖2-7所示。
3、止回閥
止回閥是指依靠介質(zhì)本身流動(dòng)而自動(dòng)開、閉閥瓣,用來(lái)防止介質(zhì)倒流的閥門。它的作用
是只允許介質(zhì)向一個(gè)方向流動(dòng),而且阻止方向流動(dòng)。通常這種閥門是自動(dòng)工作的,在一個(gè)方向流動(dòng)的流體壓力作用下,閥瓣打開;流體反方向流動(dòng)時(shí),由流體壓力和閥瓣的自重作用于閥座,從而切斷流動(dòng)。包括旋啟式止回閥和升降式止回閥。如圖2-8所示。
4、安全閥
安全閥是自動(dòng)閥門,它不借助任何外力,利用介質(zhì)本身的壓力來(lái)排出一定量的流體,以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過(guò)預(yù)定的安全值。當(dāng)壓力恢復(fù)到安全值后,閥門再自行關(guān)閉以阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。安全閥的作用原理是基于力平衡,一旦閥瓣所受壓力大于彈簧設(shè)定壓力時(shí),閥瓣就會(huì)被此壓力推開,其壓力容器內(nèi)的氣(液)體會(huì)被排出,以降低該壓力容器內(nèi)的壓力。如圖2-9所示。
選用安全閥要求靈敏度高、具有規(guī)定的排放壓力、在使用過(guò)程中保證強(qiáng)度、密封及安全可靠、動(dòng)作性能的允許偏差和極限值。
三、閥門執(zhí)行裝置
閥門執(zhí)行裝置一般分為兩大類:氣動(dòng)執(zhí)行裝置、電動(dòng)執(zhí)行裝置
1、閥門氣動(dòng)執(zhí)行裝置安全、可靠、成本低,使用維修方便,是閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一大分支。氣動(dòng)裝置在具有防爆要求的場(chǎng)合應(yīng)用較多。閥門氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置采用氣源的工作壓較低,
結(jié)構(gòu)尺寸不大,閥門氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的總推力也不很大。
2、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般由電機(jī)、減速箱、手操機(jī)構(gòu)、機(jī)械位置指示機(jī)構(gòu)等一些部件組成。與其他閥門驅(qū)動(dòng)裝置相比,電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置具有動(dòng)力源廣泛,操作迅速、方便等特點(diǎn),并且容易滿足各種控制要求。所以,在閥門驅(qū)動(dòng)裝置中,電動(dòng)裝置占主導(dǎo)地位。如圖2-10所示。
閥門在船舶上的用途是廣泛的,往往它所起到的作用也很大。例如在液壓系統(tǒng)中閥門能夠控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn);在機(jī)艙各類管路系統(tǒng)中,閥門同樣也對(duì)維護(hù)運(yùn)行設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要作用。盡管如此,閥門同其它產(chǎn)品比較往往被人們忽視,在安裝機(jī)器設(shè)備時(shí),人們往往把重點(diǎn)放在主要機(jī)器設(shè)備方面而忽略閥門的安裝;或者選用錯(cuò)誤型號(hào)、規(guī)格的閥門等情況……。這些作法都會(huì)使整個(gè)生產(chǎn)效率降低或停產(chǎn)、或造成種種其它事故發(fā)生。因此,對(duì)閥門的選用、安裝、使用等都必須進(jìn)行認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作,尤其對(duì)現(xiàn)代化船舶運(yùn)行、生產(chǎn)和建設(shè)更應(yīng)如此。
知識(shí)鏈接——船舶閥門操作方法及注意事項(xiàng)
1、手動(dòng)閥門的開閉
手動(dòng)閥門是使用最廣的閥門,它的手輪或手柄,是按照普通的人力來(lái)設(shè)計(jì)的,考慮了密封面的強(qiáng)度和必要的關(guān)閉力。有些人習(xí)慣于使用板手,應(yīng)嚴(yán)格注意,不要用力過(guò)大過(guò)猛,否則容易損壞密封面,或板斷手輪、手柄。啟閉閥門,用力應(yīng)該平穩(wěn),不可沖擊。某些沖擊啟閉的高壓閥門各部件已經(jīng)考慮了這種沖擊力與一般閥門不能等同。
對(duì)于蒸氣閥門,開啟前,應(yīng)預(yù)先加熱,并排除凝結(jié)水,開啟時(shí),應(yīng)盡量徐緩,以免發(fā)生水擊現(xiàn)象。當(dāng)閥門全開后,應(yīng)將手輪倒轉(zhuǎn)少許,使螺紋之間嚴(yán)緊,以免松動(dòng)損傷。對(duì)于明桿閥門,要記住全開和全閉時(shí)的閥桿位置,避免全開時(shí)撞擊上死點(diǎn)。并便于檢查全閉時(shí)是否正常。假如閥辦脫落,或閥芯密封之間嵌入較大雜物,全閉時(shí)的閥桿位置就要變化。
管路初用時(shí),內(nèi)部臟物較多,可將閥門微啟,利用介質(zhì)的高速流動(dòng),將其沖走,然后輕輕關(guān)閉(不能快閉、猛閉,以防殘留雜質(zhì)夾傷密封面),再次開啟,如此重復(fù)多次,沖凈臟物,再投入正常工作。常開閥門,密封面上可能粘有臟物,關(guān)閉時(shí)也要用上述方法將其沖刷干凈,然后正式關(guān)嚴(yán)。如手輪、手柄損壞或丟失,應(yīng)立即配齊,不可用活絡(luò)板手代替,以免損壞閥桿四方,啟閉不靈,以致在生產(chǎn)中發(fā)生事故。某些介質(zhì),在閥門關(guān)閉后冷卻,使閥件收縮,操作人員就應(yīng)于適當(dāng)時(shí)間再關(guān)閉一次,讓密封面不留細(xì)縫,否則,介質(zhì)從細(xì)縫高速流過(guò),很容易沖蝕密封面。
2、一般注意事項(xiàng)
200℃以上的高溫閥門,由于安裝時(shí)處于常溫,而正常使用后,溫度升高,螺栓受熱膨脹,間隙加大,所以必須再次擰緊,叫做“熱緊”,操作人員要注意這一工作,否則容易發(fā)生泄露。
天氣寒冷時(shí),水閥長(zhǎng)期閉停,應(yīng)將閥后積水排除。汽閥停汽后,也要排除凝結(jié)水。閥底有如絲堵,可將它打開排水。非金屬閥門,有的硬脆,有的強(qiáng)度較低,操作時(shí),開閉力不能太大,尤其不能使猛勁。還要注意辟免物件磕碰。
新閥門使用時(shí),填料不要壓得太緊,以不漏為度,以免閥桿受壓太大,加快磨損,而又啟閉費(fèi)勁。操作時(shí),如發(fā)現(xiàn)操作過(guò)于費(fèi)勁,如為填料太緊,可適當(dāng)放松,如閥桿歪斜,應(yīng)通知人員修理。有的閥門,在關(guān)閉狀態(tài)時(shí),關(guān)閉件受熱膨脹,造成開啟困難;如果必須在此時(shí)開啟,可將閥蓋螺紋擰松半圈至一圈,消除閥桿應(yīng)力,然后板動(dòng)手輪。