截止阀是阀门中的一种,它是用于控制各种介质的流动。该阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且具有非常可靠的切断功能,又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。
截止阀与其它阀门相比具有以下几个特点:
1. 优异的切断/密封性能:
最主要优势。 阀瓣与阀座密封面接触面积大,研磨配合紧密。
关闭时,介质压力有助于将阀瓣更紧密地压向阀座(尤其在流闭式安装时),实现非常可靠的零泄漏或微泄漏密封(可达ANSI VI级或更高)。适用于需要严格切断的场合。
2. 良好的流量调节性能:
阀瓣开启高度与流量呈近似线性关系(相比闸阀的等百分比特性)。
通过精确控制阀杆的升降行程,可以相对精确地调节流量。是常用的调节阀(尤其在小流量或要求不高时)。
3. 结构坚固,维修相对方便:
阀体结构通常比闸阀更紧凑(尤其是Y型或角式)。
阀盖可拆卸设计,便于在管线中检修或更换内部零件(阀瓣、阀座、阀杆、填料)。
4. 阀杆螺纹不接触介质:
阀杆的螺纹部分位于阀盖填料函上方,与流道内的介质隔离,避免了腐蚀和磨损,提高了阀杆寿命和操作可靠性。
5.流体阻力大(压降大):
最主要缺点。 流体在阀内流道呈“S”形弯曲,流向改变多。导致流阻系数大,压力损失显著高于闸阀、球阀、蝶阀。不适用于要求低压降、大流量的场合(如主管线)。
6. 启闭力矩较大,速度较慢:
关闭时需要克服介质压力和密封面摩擦力,开启时需要提升阀瓣克服重力/介质力。相比球阀、蝶阀,启闭需要更大的操作力(尤其大口径高压时)和更长的行程时间(需多圈旋转手轮)。通常需要齿轮箱或执行器驱动大口径阀门。
7. 流向有要求:
截止阀设计通常有推荐流向(阀体上有箭头指示)。
流闭式: 介质从阀瓣下方流入上方流出(最常见)。优点:关闭时介质压力帮助密封;阀杆填料不易受压;阀杆开启时不易受水锤冲击。缺点:开启力较大。
流开式: 介质从阀瓣上方流入下方流出。较少采用,通常在特殊要求下(如防止密封面冲刷)或某些角式截止阀中使用。开启力较小,但关闭力较大,且阀杆填料易受压。
安装方向错误会影响密封性能、操作力、阀门寿命!
8. 存在空化/汽蚀风险:
在高压差、高流速工况下,阀瓣下游侧容易产生低压区,导致液体汽化产生气泡,随后气泡在高压区破裂产生空化/汽蚀,损坏阀瓣和阀座密封面。需选用抗汽蚀结构或避免在此工况使用。
其他特点/变体:
1. 多种阀体结构:
T型(标准型): 流阻最大,结构最经典。
Y型: 阀体流道呈斜线,流道更平直,流阻显著降低(约为T型的1/2~1/3),接近闸阀。常用于要求降低压降的场合。
角型: 进出口成90度角。适用于管道拐角处,可替代一个90度弯头。流阻介于T型和Y型之间。
2. 多种阀瓣/阀座设计:
平面阀瓣: 密封面为平面,结构简单。
锥面/球面阀瓣: 密封面为锥面或球面,密封性好,常用于小口径或要求高密封性场合。
针形阀瓣: 特殊锥形长针,用于精细流量调节(针型阀是截止阀的一种特殊形式)。组合阀瓣/带导向阀瓣: 改善稳定性,减少振动。
可更换阀座: 便于维修。
3.密封形式:
软密封: 阀瓣或阀座嵌有PTFE、橡胶等软质材料,常温低压下密封性极好,但耐温耐压有限。
硬密封: 金属阀瓣对金属阀座(可堆焊硬质合金),耐高温高压耐磨损,但达到零泄漏较难,常用于高温高压工况。
波纹管密封: 在阀杆处增加金属波纹管密封,实现双重密封(波纹管+填料),彻底消除阀杆处外漏风险,适用于剧毒、贵重、易燃易爆或真空介质。
总结优缺点:
优点: 密封性好(切断可靠)、调节性能好、维修方便、阀杆螺纹不接触介质、结构相对坚固。
缺点: 流阻大(压降大)、启闭力矩大速度慢、有流向要求、存在汽蚀风险(高压差下)、成本通常高于同规格闸阀。
典型应用场合:
需要严格切断(关断)的管道:如蒸汽、水、油品、气体等。
流量调节要求不高或小流量调节的场合。
高温高压蒸汽系统(常选用电站专用截止阀)。
需要频繁操作的场合(相比闸阀)。
剧毒、易燃易爆、放射性介质(选用波纹管密封截止阀)。
管道空间受限时(可选用角式或Y型)。
选择时关键考虑因素: 密封要求、调节要求、允许压降、介质特性(温度、压力、腐蚀性、清洁度)、流向、安装空间、操作频率、成本等。
以上就是关于截止阀的特点,优点缺点及应用场合的相关知识。