通用設備閥(fá)門發展與原理

     閥門是用以控(kòng)制流體流量、壓力和流向的裝置。被控制的流體可以是液體(tǐ)、氣體、氣(qì)液混合體或固液混合(hé)體(tǐ)。 
     閥門通常由閥體(tǐ)、閥蓋、閥座、啓閉件、驅動機構、密封件(jiàn)和緊固件等(děng)組成。閥門的控制功能(néng)是依靠(kào)驅(qū)動機構或流體驅使啓閉件升降、滑(huá)移、旋擺或回轉運動以(yǐ)改變流道面積的大小(xiǎo)來實現的。

    閥門的用途很廣泛，它與人們的日(rì)常生活有密切的關系，例如自來水管用的水龍頭、液化石油氣竈用的減壓(yā)閥都是閥門。閥門也是各種機械設備如内燃機、蒸汽機、壓縮機、泵、氣壓(yā)傳動裝置、液壓傳動裝置、車輛(liàng)、船舶和飛行器中不可缺少的部件。

    公元前兩千年前，中國人就在輸水管道(dào)上使(shǐ)用了竹管和木塞閥，以後又在灌溉渠道上使用水閘，在冶煉用的(de)風箱上使用闆式止回閥 ，在井鹽開(kāi)采方(fāng)面使用(yòng)竹管和闆式(shì)止回閥 提取鹽水。

    随着冶煉技術和水力機械的(de)發展，在歐洲出現了銅制和鉛制旋塞閥。随着(zhe)鍋爐的使用，1681年又出現(xiàn)了杠杆重錘式(shì)安全(quán)閥。1769年瓦特蒸汽機出(chū)現以(yǐ)前(qián)，旋塞閥和止回閥 一直是最主要的閥門。

    蒸(zhēng)汽機的發明使閥門進(jìn)入了機械工業領域。在瓦特的蒸汽機上除(chú)了(le)使用旋塞閥、安全閥和止回閥 外，還(hái)使用了蝶(dié)閥 ，用以調節流量。随着(zhe)蒸(zhēng)汽流量和壓力的增大，使用旋塞閥控制蒸汽機的進汽和排汽已不能滿足需(xū)要，于是出現了滑閥。

    1840年前(qián)後，相繼出現帶螺紋閥杆的截(jié)止閥 ，和帶梯形螺紋(wén)閥(fá)杆(gǎn)的楔式閘閥 ，這是閥門發展中的一次重大突破。這兩類閥的出現(xiàn)，不僅滿足了當時各種工業對壓力、溫度不斷提高的要求，而(ér)且初步滿足了對流量調節的要求。此後随着電力工業、石(shí)油工業、化學工業和造船工業的發展(zhǎn)，各(gè)種高中壓閥(fá)門得到迅(xùn)速發展。

    第二次世界大戰後，由(yóu)于聚(jù)合材料、潤滑材料、不鏽鋼和钴基硬質合金的發展，古老的旋塞閥和蝶(dié)閥 獲得了新的應用，球閥 和隔膜閥得到迅速發展。截(jié)止閥 、閘(zhá)閥 和其他(tā)閥門品種增加，質量提高。閥門制造業逐漸成爲機(jī)械工業的一個重要部門。

    閥門按使用(yòng)功能可分爲截斷閥、調節閥(fá)、止回閥 、分流閥、安全閥、多(duō)用閥六類。

    截(jié)斷閥主要用于截斷流體通路，包(bāo)括截止閥 、閘閥 、旋塞閥、球閥 、蝶閥 隔膜閥、夾管閥等；調節閥主(zhǔ)要用于調節流體的壓力、流量(liàng)等，包括調節閥、節流閥(fá)、減壓閥和浮球調(diào)節閥等；止回閥 用(yòng)于阻止流體的逆(nì)向流動；分流閥(fá)用于分配流體的通路去向，或将兩相流體分離，包括滑閥、多通閥、疏水閥和排空氣閥等；安(ān)全閥主要用于安全保(bǎo)護，防止鍋爐(lú)、壓力容器或管道因超壓而破壞(huài)；多(duō)用閥是具有一種以(yǐ)上功能(néng)的閥門，如截止止回閥(fá) 既能起斷流作用又能起止回作用。

    工(gōng)業(yè)管道閥門(mén)按公稱壓(yā)力又可分爲真空閥(fá)、低壓閥、中壓閥、高壓閥、超高壓閥；閥門按(àn)工作溫度又可分爲常溫閥、中(zhōng)溫閥、高溫(wēn)閥、低溫閥；閥門還可按驅動裝置的類型(xíng)、與管道的聯接方式和閥(fá)體的使用材料(liào)等進行分類(lèi)。閥門可按(àn)各種分類方法單(dān)獨地或組合地命名，也可按啓閉件的結構特征或(huò)具體用途命名。

    閥門的(de)基本參數是工作壓力、工作溫度和口徑。對于(yú)大量使用于工業管道(dào)的各(gè)種閥門，常用公稱壓力和公稱通徑作爲基本參數(shù)。公稱壓力是指某種材料的閥門，在(zài)規定的溫(wēn)度下，允許承受的最(zuì)大工作壓力(lì)。公稱通徑是指閥體與管子聯接(jiē)端部的名義内徑。

    閥門根據其種類和(hé)用途有不同的要求，主要有(yǒu)密封、強度(dù)、調節、流通、啓閉等性能。在(zài)設計和選用閥門時，除了要考慮基本參數和性能外，還要考慮流體的性能(néng)，包括流體的相态(氣(qì)體、液體或(huò)含固體顆粒)、腐蝕性、粘度、毒性、易燃(rán)易爆性，貴重稀有程度和放射性等(děng)。

    密封性能和強度性能是一切閥門最基本、最重要的性能。閥門的密封分内密封和(hé)外密封兩部分。内密封是閥瓣與閥座之間的密封；外密封(fēng)是閥杆(gǎn)運動部位(wèi)與閥蓋之間、閥體與閥蓋之間和閥體與管(guǎn)道聯接部位之間(jiān)的密封。閥門在使用時不僅要求密封性(xìng)能(néng)好，而且必須保證安全。

    如果因密封不好(hǎo)而發生洩漏或因強度不夠而使零件破壞，将會造成不同程度的經濟(jì)損失，如輸送有毒、易燃易爆或有強腐蝕性流體，還可能導緻嚴重的(de)安全事故。爲了保證閥門的密封和強度，除了必須遵守有關标準規定合理地進行結構(gòu)設計、确保工藝質量外，還必須正确(què)地選用材料。

    通常，低(dī)壓非腐蝕性流體用的閥門使用鑄鐵或鑄銅；高、中(zhōng)壓閥用鑄(zhù)鋼或鍛(duàn)鋼；高溫或高壓閥使用合金鋼；用(yòng)于腐(fǔ)蝕性流體的閥(fá)門用不(bú)鏽鋼、塑料，耐(nài)蝕合金(如銅鎳钼合金、钛合金和鉛合金等)或用鑄鐵、鑄鋼内(nèi)襯耐蝕材(cái)料制造。

    通常，低壓閥的密封面大(dà)多使用黃銅或青(qīng)銅，高、中壓閥大多使用不鏽鋼，要求較(jiào)高的高、中壓閥或高溫閥等使用钴基硬質合金。聚合材料在閥門中(zhōng)已獲得廣泛應用，如球閥(fá) 的閥座(zuò)主要采用聚四氟乙烯塑料，蝶閥 的密(mì)封圈和隔膜閥的隔膜采用各種橡膠材料。這些材(cái)料在可以使用的溫(wēn)度範圍内具有比金屬更好(hǎo)的密封性(xìng)。

    随着現代核(hé)工業、石油化學(xué)工業、電子工業和航天工業的(de)發展，以及(jí)流程工藝自動控制和遠距離流體(tǐ)輸送的發展，促進了現代低溫閥、真空閥(fá)、核工業用閥和各種調節閥(fá)的(de)發展。用于遠距離控(kòng)制和程序控制(zhì)的閥門驅(qū)動裝置的應用越來(lái)越多(duō)。

    未來閥門的發(fā)展(zhǎn)将向擴大産品參數，發展節能、省力和(hé)自控閥門，改進結構(gòu)、采用新材料和新工藝，提高閥門的使用壽(shòu)命，以及發展專用閥門系列等(děng)發面發(fā)展，如用于液氧、液氫(qīng)和液(yè)化天然氣等的低溫閥、真空閥、核工(gōng)業用閥、安全閥、調節閥、疏水閥和閥門驅動裝置等。