一
、引言
在供热空调水系统中
,阀门被广泛应用于控制水的压力
、流量和流向
。
二
、供热空调水系统阀门的种类
、构造和特点
供热空调水系统中常用的阀门按阀体结构形式和功能可分为阐阀
、蝶阀
、截止阀
、球阀
、旋塞阀
、止回阀
、减压阀
、安全阀
、疏水阀
、平衡阀等类
。按照驱动方式分为手动
、电动
、液动
、气动等四种方式
。按照公称压力分高压
、中压、低压三类
。
供热空调水系统常用阀门的工作原理及特点如下
:
1. 阐阀
:
阐阀是指关闭件(阐板)沿介质通道轴线的垂直方向移动的阀门
。其优点是流阻系数小
,启
、闭所需力矩较小
,介质流向不受限制
。缺点是结构尺寸大
,启闭时间长
,密封面易损伤
,结构复杂
。
把阐阀分为不同类型
,最常见的形式是平行式和楔式阐阀
,根据阀杆的结构
,还可分成明杆阐阀
。
(1)平行式阐阀
指两个密封面相互平行的阐阀
。适用于低压
,中
、小口径(DN50-400mm)的管道
。
(2)楔式阐阀
指两个密封面成楔形的阐阀
。分为双阐板
、单阐板和弹性阐板
。
(3)明杆阐阀
由于能较直观显示其启闭程度
,所以多年来中小通径被广泛应用
,通常DN小于等于80mm选用明杆阐阀
。
(4)暗杆阐阀
其阀杆螺母在阀体内与介质直接接触
。适用于大口径阀门和安装空间受限制的管路
,如地下管线
。
2.蝶阀
其名称来源于翼状结构的蝶板
。在管道上它主要用于切断和节流
,当蝶阀用于切断时
,多用弹性密封
,材料选橡胶
、塑料等
,当用于节流时
,多用金属硬密封
。蝶阀的优点是体积小
,重量轻
,结构简单
,启闭迅速
,调节和密封性能良好
,流体阻力和操作力矩较小
。
蝶阀按结构可分为杠杆式(双摇杆)
、中心对称门式
、偏置板式和斜板式
。
对公称通径DN<800mm的蝶阀应选择偏置板式
。
3.截止阀
指关闭体(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门
。它在管道中一般只作切断用
,而不用于节流
,通常公称通径都限制在DN250mm以下
。缺点是压力损失大
。
截止阀种类很多
,按照结构一般分为直通式
、确式和直流式
。角式截止阀在制冷系统中较多采用
,其进口通道呈90度直角
,会产生压力降
,最大优点是安装在管路系统的拐角处
,既省90度弯头
,又便于操作
。
4. 球阀
球阀是由旋塞阀演变而来的
,它在管道上主要用于切断
、分配和改变介质流向
。它的特点是流体阻力最小
,其阻力系数与同长度的管段相等,启闭快
,密封可靠
,结构紧凑
,易于操作和维修
,因而广泛用于许多场合
。
球阀按球体的结构形式可分为以下三种
:
(1)浮动球球阀
其结构简单
,密封性能良好
,由于球所承受的工作介质载荷全部传给了出口端阀座密封圈
,因而这种结构只适用于中
、低压场合
,其缺点是组装困难
,制作精度要求高
,同时操作力矩也较大
。
(2)固定球球阀
球阀的球体固定的
,由两段与球体连在一起的固定轴支承
,在介质压力的作用下
,球体不会产生位移
。它适用于高压和大口径的管道
。
(3)弹性球球阀
适用于高温
、高压介质
。在球体上开有弹性槽
,这种结构在开启和关闭时可以减少两密封面间的磨擦
,同时也就降低了操作力矩
。
5.旋塞阀
旋塞阀的重要特性是它易于适应多通道结构
,以致一个阀可以获得两个
,三个甚至四个不同的流道
。
旋塞的种类很多
,一般可分为
:
(1)紧定式
一般用于PN小于等于0.6MPa的场合
。
(2)填料式
大量用于公称压力PN>1.0MPa的场合
。
(3)自封式
主要靠介质本身的压力来实现
,多用于空气介质
。自封式结构下面的弹簧可以起到预紧和压紧的作用
。
此外还有三通
、四通式旋塞阀
,多用于分配
、换向等
。
6.止回阀
又称逆流阀
、逆止阀
、背压阀和单向阀
。是用来防止管道和设备中介质倒流的一种阀门
,它靠管路中介质本身的流动产生的力而自动开启和关闭
。
旋启式回阀的阀瓣围绕阀座外的销轴旋转
,又分单瓣和多瓣
,前者一般用于公称通径DN50-500mm
,后者一般用于公称通径DN大于等于600mm
。
还有空排止回阀,是用于锅炉给水泵出口防止介质倒流及起排空作用的
;新型缓闭止回阀
,有消除水锤作用
;隔膜式止回阀
,防止水击性能好
;球形止回阀
,是阻止介质逆流的理想产品
。
7. 减压阀
是通过启阀件的节流和调节
,将介质压力降低
,并通过阀后介质压力的直接作用
,使阀后的压力自动满足预定的要求
。通常减压阀后的压力P2应小于阀前压力P1的0.5倍
,即P2>0.5P1
。
减压阀按结构分为活塞式
、薄膜式
、波纹管式
、弹簧薄膜式
、杠杆弹簧式等
。
8.安全阀
它在设备
、装置和管道上作为安全保护装置
,以防止介质的压力超过规定的数值
。
安全阀的主要结构有杠杆式
、弹簧工和先导式(脉冲式)三种
。其优点是体积小
,轻便
。灵敏度高,安装位置不受限制
;缺点是作用在阀杆上的力随弹簧的变形而变化
。弹簧式安全阀又分微启式和全启式
,带扳手和不带扳手的
,封闭式和敞开式等不同型式。
9.疏水阀
疏水阀适用于蒸汽供热设备和管道
,用以自动排除凝结水
、空气及其它不凝性气体
,并阻止蒸汽的漏失
,即起阻汽排水的作用
。
选用时
,先要根据凝结水的最大排量和进出口的压力差选型
,还要加以修正
,其修正系数为1.5-4
;其次要合理安装
。
蒸汽疏水阀按启闭形式可分为以下几类
:
(1)机械型蒸汽疏水阀
:由凝结水液位变公驱动启闭件
。
(2)热静力型蒸汽疏水阀
:由凝结水温度变化驱动启阀件
。
(3)热动力型蒸汽疏水阀
:由凝结水动态特性变公驱动启阀件
。
10.平衡阀
平衡阀是水力管网中用来测量及调整至设计流量
,并具有必要的测量精度的阀门
。
三
、供热空调水系统阀门选择的几点参考意见
1.闸阀
、截止阀和蝶阀的特性与选用
(1)闸阀
阀体长度适中
,转盘式调节杆
,调节性能好
,在较大管径管道中被广泛使用
。
(2)截止阀
阀体长
,转盘式调节杆
,调节性能良好
,适用于场地宽敞
,小管径的场合(一般DN小于等于150mm)
。
(3)蝶阀
阀体短
,手柄式调节杆
,调节性能稍差
,价格较高
,但调节操作容易
,适用于场地小
,大管径的场合(一般DN>150mm)
。
2. 冷水机组
、热交换器进出口
、主管道调节
,均可根据情况选用闸阀
、截止阀或蝶阀
。
3.分
、集水器上
,由于主要功能是调节
,一般选截止阀或闸阀
。
4.水泵入口装设阀门一只,出口装设阀门两只
。其中出口端靠近水泵一侧阀门为止回阀
,另两只阀门可选择闸阀
、截止阀或蝶阀
。
5.供热空调末端设备出入口小口径管道可选用截止阀或球阀
。
6.多层
、高层建筑各层水平管上可半
、装设平衡阀
,用以平衡各层流量
。
7.水箱及管道
、设备最低点装设排污阀
,由于不用于调节
,宜选用能严密关断的阀门如闸阀
、截止阀等
。
8.蒸汽--凝结水管道系统
,如蒸汽供暖系统
、锅炉水系统
、蒸汽溴化锂冷水机组
、汽-水热交换器系统中,一般在蒸汽入口处装设减压阀
;在可能产生高压处装设安全阀
;在排凝结水处装设疏水阀
。
9.供热空调水系统上的排气阀一般采用旋塞阀
。