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金属密封截止阀的5种分类介绍

(1)直通式截止阀
直通式截止阀中的“直通”是因为它的连接端是在一条轴线上,但其流体通道并非真正意义的“直通”,而是相当曲折的。流体必须有90°转弯,方可通过阀座,然后再折回90°才能恢复到原来的方向。在铸造阀门里,通道的形状和面积由于阀门尺寸和压力额定值的不同也有所不同。
图1所示为Z形通道截止阀的结构。模锻阀体或自由锻造阀体通常将进出口流道和管道中心线成一定的角度,即形成Z形流道,并且常常加工成缩径,然而缩小的孔径和曲折的流道会大大增加流体的压力损失,此外应该注意的是,转折的锐角在流体工况中会有汽蚀现象产生。

图1

(2)角式截止阀追溯截止阀的发展历史,最初开发的是角式截止阀,然后才逐步发展成直通式截止阀。如今虽然直通式截止阀应用得更为普遍,但角式截止阀仍有一些独特的优势。
角式截止阀允许流体流向改变90°方向,流体总是从阀座底部进入。比起直通式,流道更为开放和更少曲折,因此压力损失较小。角式截止阀不容易被固体颗粒侵蚀。为了达到更好的调节特性,阀瓣可设计成爪形或裙式。由于流向的改变,阀体会受到流体反作用力的影响。这些力正常情况下不大,但由于阀门口径规格和流体密度的影响,有可能会增大。
小型铜合金螺纹连接角式截止阀广泛用于清洁水工况中。大多数工业用角式截止阀为螺栓阀盖式,铸钢制造,也会使用青铜、不锈钢和双相钢材料等。
角式截止阀常见的尺寸规格和压力等级通常为DN50~250(NPS2~10),Class 150~800。超出此范围通常会采用平衡式阀瓣,以减少流体对阀杆的轴向推力。

图2

(3)直流式截止阀直流式截止阀(图2)也被称为Y形截止阀或斜式截止阀,它可成直通式和角式阀门的中间状态。为了改变直通式曲折的流体通道,把阀座孔与阀体设计成一定角度,使流道变得与轴线更平直,以减少压力损失,所以称之为“直流式”。在大多应用条件下这种结构都比较受欢迎,大量用于蒸汽系统。固体输送能力得到很大改善,但使用中还需要谨慎测试。
直流式截止阀同样只具备单流向。流道有全通径和缩径之分。在不拆卸阀盖的情况下,不适合清管器清管。
阀瓣通常是平面的、带爪形导向的或锥形的,以满足不同工况的要求。锥形阀瓣剖面可以设计成多个锥度,以产生初级和次级节流。平面阀瓣和带爪形导向阀瓣的阀门可加装一个擦拭件,用以在密封前清洁阀座,或者在阀座上加装一个橡胶密封件,以提高阀门的密封性能。
直流式截止阀通常采用铸造成形,高压阀门用锻造成形。根据不同工况需求,可选用如双相不锈钢之类的特殊材料制造。

(4)三通截止阀三通截止阀(图2)通常用于高压系统作为换向阀使用。如电站锅炉的高温高压给水阀门。换向通常用于启动,关闭或故障时候。
另一种作为换向阀较常用的工况是压力释放系统。两个安全阀装在一个三通截止阀上,当其中一个安全阀需要隔离或者维修时,另外一个安全阀可以正常运行。由于内部结构的原因,三通截止阀流阻很大。流体方向的改变会使流体在大口径三通截止阀上产生较大的反作用力。
三通截止阀阀体一般是铸钢或者合金钢。用于发电厂的阀门一般采用对焊连接以克服法兰连接会产生泄漏的问题。

(5)波纹管密封截止阀波纹管密封截止阀如图3所示。

图3

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