热电厂和分区供暖中使用的阀门.pdf

年第期 热电厂和分区供暖中使用的阀门 热 电厂 , ,和分区供 暖 , 系统大多数情况下都可以 应用阀门的现代技术 。在 工程规划时 , 只有缺少 资金 、知识或管理会造成新技术使 用的困难空 间限制要求热 电厂和系统注意阀门技术取 得的一些新进展 。 工作条件确定后 , 根据制造厂的建议 , 可以 很容易指定采用某种标准阀门 。 这些标准阀门 包括截止阀 、 闸阀 、 球阀 、 蝶阀 、 止 回阀 、 安全阀 及减压阀 。 选择阀门时 , 除流量外 , 要考虑的因 素还有材料 、外 观 、端 面连接 、 阀杆填 料和操 作 方式手动或 自动 。 图 隔 离环座 盖 座住塞 盖座式阀门 密封环平衡孔 特性门阀座表面 蒸汽和水 需要控制阀 , 而控 制阀的 形 式有 多种 , 大多数控制阀是标准阀门改进的 , 这些阀 门可以在有严重节流 出现时有较长的寿命而不 致 引起阀座表面损坏 , 或造成主要零件损坏 。 从 图中可以清 楚地 看 到选择 控 制阀的某些 因 素 。 盖座型阀门是 由截止阀改制的它同样适用 于角阀阀体 。 在阀座外套有一个内套 , 内套固定 住柱塞或圆环 , 以防侧 向运 动 , 并施加给可移动 的环座一个夹持力 。 盖座式阀的流动特性适应 性 非常好 , 全 流量 的百分值与柱塞行程位置相 对应 , 不同尺寸 、 形状和位置的盖座孔可改变流 量 。 其 他型式的盖座 孔由许多 圆孔组成 , 孔的 布置决定 了阀的特性 , 降低 了噪声 , 保护了阀座 表面 , 并具有其他优点 。 通过控 制 阀上流体的流动方 向 , 让 流体经 过柱塞 向下流 , 或反过来 , 这 一点很关键 。 向下 流动时 , 对简单的固定柱塞而言 , 意味着当有严 重节 流 时有 可能产生 不稳定 , 这 时柱塞靠近阀 座 。 向上流动与图的方 向相反 , 在高压流体中 意 味着为产生在阀座上的关紧 力需要大的伺服 机 。 图中平衡的柱塞是解决这个 问题的办 法 。 密封 环使柱 塞在 盖座 中紧 密 配合 , 柱 塞上 开有一个孔 平衡孔 , 当阀门关闭时 , 柱塞上的 压 力与柱塞下方的压 力相平衡 。 该孔即可用于 向下流动也可用于向上流动 。 结果是可用较小 的伺服机而且在小流量下更稳定工作 。 一般说 来 , 柱 塞的密封 环上 会 产 生一些泄 漏 , 因此柱塞的平衡结构不能得到严密的关闭 。 可以在 弹性 橡 胶极 限温度 内采 用非金属环 , 但 流量 经常变化 时 , 柱 塞的频 繁滑动很快就会使 环磨损 。 可是在阀座部分 , 摩擦要小得多 , 橡胶 或橡胶与金属的的结合可以保持 长期有 效密 封 , 这与金属 金属阀座表面相比已有改进 。 · 如国所示 , 阀座环 通常是一个 单独 的零 件 , 要 防止在阀座 下方有破坏性泄漏 出现 , 需要 加垫 片 。 一般柱塞和阀座的接触表面为硬质表 面 。 许多控制阀的阀杆比图中的阀要重些 。 这可以增加 阀杆的强度 , 但填料阻力增加 , 有时 会妨碍控制功能 。 如果 出于经验或谨慎的需要 , 要求定期从 管道上拆除 , 最好从控制阀端面法兰上拆下 , 虽 然只要移开盖子 即可取 出阀内部零件 。 当然许 年第期 多断流阀是焊接在管道上的 。 截止阀和 闸阀是滑杆或 多转圈阀 , 它们正 在逐步被四分之 一 圈和半圈的阀门所取代 , 如 球阀和蝶阀 。 可是后两者节 流和特性很差 , 而且 为 了紧密关闭 , 需要橡胶衬垫或塑性 阀座材料 。 这两种情况严重地妨碍了这两种阀在控制和高 温场 合的使用 。 和价格上都优于球阀 。 为了维持锅护给水泵和其他电站用泵的最 小流量 , 要求控制阀提供长时间的大的压 力降 。 如图中所示的盖座式控制阀有这种用途 。 图 中的阀是专 门用于离心泵循环用途的阀 。 这 种阀不仅包括有二个 控制分流的盖座部件 , 而 且还有一个止回阀来防止停泵时出现回流 。 当 要求锅炉给水下降时 , 止回阀的阀瓣落下 , 在要 求的最小流量下 , 与 阀瓣相连 的管子 开始暴露 旁通孔 , 旁通孔取走足够的流量 , 以便在低于所 需的最小流量时 , 流经泵的总流量不会下降 。 图球 阀 端凸缘 阀沐阀扦密 封座环 改进后孔口边缘球 体 了 弹 簧 八 变位误 差 图千占 环阀 球阀和蝶阀的金属阀座环在 启动时泄漏严 重而 会越来越严重 。 最近的改进大大改变了这 个状况 。 图中的球阀说明了消除上述 两个缺 , 点的两个措施 。 经仔细研磨过的金属环座可以 确保非常低的泄 漏 , 把柱 塞孔 的边缘 改成 更紧 凑的通道 , 弥补了在快关闭时产生的严重磨损 , 井且减轻了冲蚀 。 座 环上有棘轮状的齿 每开关 一次 , 座环稍微转动一下从而使磨损变均 匀 。 金属座球阀和蝶阀在节流吐具有良好的抗 冲蚀性能 , 因而在高低温下有广泛的应 用 。 当然 也可用于控制 。 与蝶阀相比球阀对阀座损坏不 太敏感 , 但在大尺寸阀门 中蝶阀在 重 量 、 尺寸 , 主流减振器 内弹 簧 止回阀旁路 口 循环流入 口 在热 电厂中旋 启式止回阀比图中特制的 升降式止回阀更常见 , 尽管分区供暖和 冷却的 施工工程中在垂直管道上经常选用后者 。 在热 电厂 和工 厂中可 看到老 式 的升 降式止 回 阀 。 对于 压力相对 较 低 的热电厂和工厂 一般控制阀阀座 上只有 一个 流道和一级压力 降 。 大的压 力降和流量不仅 引起冲蚀而产生噪 音 。 为防止损坏 压 力降可分级完成 , 流量可分 成几束 。 当然这两种措施都意味着尺寸更大 , 成 年第期 本更高 。 图是上述措施的例 图 , 左 图中 , 阀杆上的 一系列柱塞按计算的级进行热水节流 , 所以每 一级文丘里点上的压力降从来不会低于水的蒸 汽压 。 金属阀座上游或下游都不会出现汽蚀 图中右图是 一例常用的柱塞厚度 , 不仅 具有多级压力降而且具有各种小流量分支 , 从 而减少了噪音 。 柱塞盘上的断流通道形成扭曲 通道和减压孔 , 从而 可逐渐降低压 力而不会形 成蒸汽 泡 。 当柱塞升降时 , 不向型式的圆盘重叠 可得到所需的流动特性 。 于断流用 , 根据处理系统的控制指令 电动动作 。 这种阀也可用在各种废物处理场合 。 堰 座 套保 持 器 图无塞阀 塑性垫形密封圈压块 油或 空气连接伺服催环形道 膜片 伺服套 衬套金 属架 图 月 控制高压力降和噪音 的多级多流量分支和曲折通道 盖座亚层环 座室环关闭座扭曲通道级 前面提 及的阀主要 用于基本上没有腐蚀 的 清洁流体 , 对于诸如灰浆或水处理药品 , 几种阀 的内部几乎全部衬以聚 合物或橡胶 。 老式阀门 如截止 阀和 闸阀上固定 的衬 垫和涂层 , 与隔膜 阀图 , 左 和 夹阀图 , 右中的活动的非 金 属衬 垫相比 , 其效果要差些 。 隔膜阀有 一个活动的板 , 通过机械 的或流 体的外力将其推到 一个 固定的堰 上 , 堰与截止 阀阀座相同 。 阀体和堰是耐腐蚀的金属 , 或衬有 一个 固定的非金属材料 。 在图左图的设计 中 , 堰强迫流体转弯并扫过它 , 要求衬垫材料非常 严格 。 在电厂 , 隔膜 阀在水处理 加药管上一般用 图特制闸阀 阀体 螺栓 刀板加强环 橡胶套 另一个概念是整 个 阀壁面的活动和 收缩 , 这种阀在处理有 冲蚀和腐蚀的场合很有效 。 在 夹阀中 一, 圆柱壁 内含有腐蚀性物质 , 外部的机械 或流体压 力将圆柱壁挤压在一起 。 节流或关闭 的流通截面是一个扁圆或缩径的圆 。 图右图 说明了夹阀的结构 。 金属壳或隔体装有可变管 元件 , 支持机械挤压机构 , 或含有操作阀门的压 年第期 力水或空气 。 变扁平的夹阀可以完全 断流 , 当压 力上升 到约时 , 即完全截断流动但它比对称 衬垫的收缩管节流剧烈 。 而且对称的收缩管不 能断流 图 , 右 。 传统的闸阀有一个用途就是在浆液或废料 管道上做启闭用 。 这种阀是一种刀形闸板 , 有一 个很薄的合金板 , 一般用型不锈钢 , 在较宽 的填料箱 中滑 动 , 而且座落在一个耐冲蚀的金 属阀座上 。 由于灰浆管道 内压力低 , 闸板可以做 得很薄 。在 某些刀形阀设计中 , 阀体还有非金属 衬垫 , 对于刀板 , 可形成耐腐蚀表面 。 容易理解到 , 填料函的设计是个问题 。有两 个棘手的原因 一个是密封压力不均匀 , 另一个 是随同刀板一起拉 出的颗粒会撕烂填料 。 图 中的刀形 阀没有填料函而是依靠两个 衬套的 压缩 , 两个衬套互相抵住 , 或依靠相邻管道端面 紧闭的刀板密封 。 刀板通过接头被强行压下 , 从 而保护了密封插入金属可防止衬垫损坏 , 金属 为刀板提供导向 。 图两级调节器 控制管线 控制调整弹簧控制阀 渗漏孔高压蒸汽 、 膜片 主阀瓣传感器低压蒸汽 · 主弹簧主阀 在热 电厂和一厂所用的更特殊的一些 阀门中 , 有必要提一下调节器图 。 现代高技 术控制系统需要许多零件和控制元件 。 过去开 发 出的控制压 力和温度的调节器是可以控制蒸 汽 、 水和其他干净流体流量的独立 系统 。 流体自 身 的下 游 压 力把 阀瓣或柱 塞推到适 当位置 , 从 而保持合适的压 力 。 图的调节 器 是两级式 , 根 据 上述 动作过 程控制小 阀门的输出 , 该输 出值提供膜 片下的 压 力 , 经过控制管 该压力传到主阀调节主阀瓣 。 本质上调节器提供的下游压力是与流量有一定 关系的 。 这一点使两级变化性能改善 , 输 出压力 与流量几乎成线性关系 。 为 了控制温度 , 下游温度 传感器 一般 在指 定的流体上产生一个 压 力来驱动阀门柱塞 。 贵州工学院电工亲 杜嘉林 编译自