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阀门的种类及选用简介

1． 前言

阀用于管路系统中， 处理液体之把持装置，选择阀的第一步骤是必需懂得各种阀之功效及我们所希冀的阀，在装妥之后能完成我们所托付的任务与功效。

2． 阀之分类

（1）阀依其功效，分类如下：

A． 开关阀类：闸阀、塞阀、球阀。

B． 节流阀类：球型阀、针阀、角阀、碟型阀、隔膜阀。

C． 止回阀类：摆动、升降及双片式逆止阀，底阀。

D．压力把持阀类：减压阀、释压阀、安全阀。

E． 特别阀类：

a.取样阀

b.流量把持阀

c.排放阀

d.其它各式样阀

（2）依材质分类

A． 非金属阀类：PVC、塑胶（钢）、特氟龙等。

B． 金属阀类

a. 铁金属：铁、钢、不锈钢、合金钢等。

b. 非金属：铝、铜等。

（3）程方法分类

A．铸造阀类：砂模、壳模、脱腊模、压铸等造模法，生产之阀类件。

B．铸造阀类：由模锻或自由锻或丸（方）材值接加工，生产之阀类件。

C．焊接制作阀类：体、盖分辨由若干部分组合焊接制作而成，此类阀必需留心焊接程序规范及其鉴定（WPS与PQR）。

D．射出成型阀类：一般用之于PVC、塑胶待非金属阀类之制作。

3． 各类阀之特征

（1） 闸阀（GATE VALVES）

闸阀是为了于一管线上某一部位系统需要“全开、全关”把持且流体流过仅能以微少之压力降产生时而设计应用的。当一系统中某一部份需予隔离，而不须考虑流体节流（THROTTING）的把持时闸阀是非常幻想而合适的。因当节流应用时，则流领会产生高速流经门座，而造成流体之冲蚀门、座及壳体（产生拉丝现象），或引起震动而损伤。

（2） 球型阀（GLOBE VALVES）、角阀（ANGLE VALVES）、针阀（NEEDLE VALVE）

球型阀因球体有球柱状的外形而称之，重要是为须紧闭，经常开关及当流体须把持流量之节流作用而设计，其最重要特点是有效的节流，使拉丝现象减到最少因而减少阀门及阀座之浸（冲）蚀，但因阀座是平行于流线，流体流经该类阀座时流向之转变，将在阀中产生扰流，以及降力的降落，仅合适不荷求因压力降所造成扬程失时，方可应用。

角阀的结构，特征是由球型阀修正而来，仅是出口与进中成90度直角之差别。

针阀亦是由塞式球型阀修正而来，阀塞为修长型有锥度的针状，特别实用于低流量范畴的流量把持。

（3） 逆止阀（CHECK VALVES）-----摆动式（SWING TYPE）、升降式（LIFT TYPE）、斜盘（门）式（TILTING DISC）、双片式（DUALPLATE）、底阀（FOOT VALVES）。

此类阀其作用为允许流体朝一方向自由运动，而限制其反运动，当流体通过系统时的压力，把阀门开启，任何流体的反向，会把阀门封闭，封闭的完成，是赖止回机构的重量或赖反压，或赖弹簧或赖以上几种的组合。

（4） 球型结束逆止阀（GLOBE STOP-CHECK VALVES）

止阀类似3.3项之升降式逆止阀，但加装阀杆及手输（或别的帮助把持装置）做为流体之关断及止回用，止阀不能以任何机械传动方法打开，只靠上游流体压力将阀门升举，离开阀座面。

（5） 塞阀（PLUG VALVES）

此阀由插进阀体中之阀塞（门），为一具有锥度中间开槽的塞件而得名、结构简略属古老型式之阀，由全开至关只须转90度即可、阀塞（门）之流口可为任何尺寸与外形，也可作成多孔型式来配合三或四条管线连接，而能有不同的流向组合。一般用于全开或全关，不作节流应用（除非启齿特别钻石外形并经处理过）。

（6） 球阀（BALL VALVE）

球阀是由塞阀修正而来，以球塞代替柱塞，来把持液体、阀塞（门）内通道截面积，则与配合管线的管径雷同，流体作直线通过阀体，且吸有渺小之压力降。现一般均应用PTEE、EPDM等材料，为阀座，因此，气泡密封性佳。且改良为防火及防静电之安全设计，被广泛应用，但因阀座为PTFE材质，其应用温度一般受限于250度以下。

（7） 蝶形阀（BUTTERFLY VALVES）

此阀的结构，是根据管子挡扳的原理，其运动把持元件是一有倾角的盘（门）（其材质可为金属或金属外缘包上塑胶、特氟隆等），圆盘固定在心轴上，并以能旋转的心轴来把持开闭（开、闭只须90度之旋转），阀座可为金属、橡胶、特氟隆等材料，而固定于阀体壁上，此阀结构简略，其阀体为薄饼（WAFER）型、重量轻，不占空间合适于节流及开闭之用。尤其用于大流量之把持（不实用于小流量）。

（8） 隔膜阀（DIAPHRAGM VALVES）

此阀实际上不过是“钳夹”的阀，一个弹性的，可扰的膜片，用螺椿连接在压缩件上，压缩件是由阀杆所把持而高低移动，当压缩件上升，膜片就高举，而造成通路，当压缩件降落，膜片就压在阀体堰上（假使为堰式阀）或压在轮廓的底部（假使为直通式），此阀实用于开关及节流之用。

隔膜阀是特别实用于运送有腐化性，有粘性的流体，例如泥浆、食品、药品、织维性粘合液等，因管线中，此阀的把持机构，是不***露在运送流体中，故不具污染性，也不需要填料，阀杆填料部也不可能会泄漏。

（9） 安全阀（SAFETY BALVES）、泄压阀（RELIDF VALVES）、安全、泄压阀

工厂中，应用高温、高压气体的机会相当大，尤其在电厂、化学工厂，由于压力异常而造成塔槽、锅炉、管线等压力容器、设备被损坏而生泄漏，火灾或爆炸的机率相当高，为了防止此类意外事故之产生，使制程稳固把持，依美国机械工程师协会（ASME）之规定，必需在所有高压设备均装设此等安全排放装置之阀类。

此类阀之结构类似角阀，依其作动方法之不同可分为弹箕负载式（SPRING LOADED TYPE）及帮助阀作动式（PILOT OPERATED TYPE）。基础上是依力平衡方法作动装置。一旦阀盘（门）所受之压力大于弹箕或帮助阀之设定压力时，阀盘就会被此压力推开，其压力容器内之气（液）领会被排出，以下降该压力容器内之压力。

安全阀须设计成有全开急泄的作用，其容量超压以及冲放必需受ASME法规的规定。

泄压阀，设计成在初压力增加时，阀慢慢开启，且没有法规作根据，亦不必需立即开启到全开地位，但压力增加时，它要持续不断的开启。

（10） 冷冻阀类（CRYOGENIC VALVES）

用于在冷冻场合之运送液化气体（氧、氮、氢、氦）通常是用青铜或300系列不锈钢材质制成，阀的情势，可以是闸阀、球型阀、球阀、针阀、碟形阀等，该阀类异于上述各普通阀类之处理，其一是有延伸式阀盖，如此设计，是要有一足够之气室，防止阀杆填料冻结，而影响把持与密封性，及减少了通通阀杆的热泄漏，也在管线与手输之间，供给了尽热的空间，其二是在双阀座之密闭式空***内在封闭时，必需考虑排泄掉进之液化气体，避免汽化时产生过高之压力。

（11） 其它特别阀类，列举如下，不作逐一先容。

A． 取样阀

B． 底槽冲冼阀

C． 减压阀

D． 反压调剂阀

E． 电磁阀

F． 把持阀

4． 阀之选用要点

选用合适阀类需依下列程序，逐一检核，如此被选取用之阀才干符合其功效，履行所交付之任务。

（1）阀之特征与重要履行功效

懂得各类阀之特征及其履行功效，为选用合适性阀类之第一步骤，其各类阀之特征，分类及重要履行功效前面第2、第3节已述及，现回纳收拾为表一、表二、供其选用参考。

（2）口径或流（容）量“表三所示”

A． 阀之公称直径，与流道之直径不必定一致，其选择之大小，由输送流体之条件算出需求Cv值，然后由Cv值（参考制作厂商目录）选定合适阀之口径。

B． Cv值之定义为在华氏60度下之水流经阀后，其压力降在1时，其每分钟测得之美国仑，即为该阀之Cv值。

C． Cv值可以盘算出流经该阀之流量（Q）。

Q=Cv ΔP=7.9Cv

P=液体的密度，LB/FT3

ΔP=通过阀之后的压力降,PSI

（3）温度VS压力

阀的“温度VS压力”是指阀在某必定的温度下所规定的答应且安全的压力（但此压力为在没有冲击下的最大答应压力）。“如表四所示”

5． 阀之结构材料

阀类结构上材料的选择，在阀之功效寿命上可说极其重要，然一般阀之结构材料重要区分为二大类：

A．压力主体材料：阀体、阀盖、底盖、螺栓等。

压力主体材料选择所考虑之重要因素：

a.流体之温度、压力：

A) 高温应用：金属材料一般在高温环境中，其抗拉强度与寿命随温度之升高而有所下降，其潜变之强度亦有所影响。

B) 低温应用：金属材料在低温之应用处合中，其损坏之韧性急剧下降产生低温脆性的现象。

b.材料之腐化抗性：

阀结构金属产生腐化之原因：

（A）流体之种类 （B）浓度 (C)温度

腐化侵害之情势：

（A）均匀腐化 （B）孔蚀 （C）脱锌和剥离 （D）晶粒间腐化 （E）决裂

c.材料之冲蚀抗性：

通常耐冲蚀材料必需具备以下之特点：

A)强盛的氧化被膜材料

B)降伏点、耐力之材料

C)疲惫界限高之材料

D)硬度值较高之材料

B.重要配件材料（TRIIM）：阀门座面、阀座座面、阀杆、导套及内部小零件等

主配件材料选择所考虑之因素：

a)流体之温度

b)材料腐化抗性

c)材料冲蚀抗性

d)材料之抗磨损与抗黏滞性

（6）阀盖情势

一般阀盖与阀体联合方法，有下列数种，依阀之尺寸，应用状态，温度压力及泄漏造成的危险性等条件，供其评估选择。

A．锁牙联合式（SCREWED BONNET）

B．螺栓联合式（BOLTED BONNET）

C．围焊联合式（SEAL WELDED BONNET）

D．压力密封式（PRESSURE SEAL BONNET）

E．由令联合式（UNION TYPE）

（7）阀结构特别需求

依应用温度，场合不同，而有所特别的请求列举如下：

A. 防火与防静电设计——在球阀设计时与应用须特别留心。

B. 延伸式阀盖设计——利用于冷冻阀、输送液化气体。

C. 噪音与空蚀之限制——尤其利用于把持阀设计与应用之特别考虑。

D. 防填料泄漏之伸缩囊之引用设计——须尽对封闭不过场合考虑。

4．8把持方法

一般限于安装环境、把持、运转条件或次数，而有电动、气动驱动装置之考虑，且因电脑之利用普及，现及发展至全部系统制程之连线与监控，无须人为驱动。但因于轮或加装齿轮减速装置之经济性与耐用性，仍大部份被人所乐意采用。