水系统阀门选型技术参考解析
在水系统中阀门被广泛应用于控制水的压力、流量和流向，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闸阀、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L 供热空调水系统中常用的大都为低压或中压阀门, 以手动为主。
水系统阀门选型参考：
1) 供热空调水系统常用的调节阀门为闸阀、截止阀和蝶阀,在很多情况下, 三者都能满足技术要求, 但各有技术特点如下: 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。截止阀，阀体长,转盘式调节杆,调节性能好,适用于场地宽敞,小管径的场合(一般DN≤150mm )。蝶阀，阀体短,手柄式调节杆, 调节性能较差, 价格较贵, 但调节操作容易, 适用于场地小, 大管径的场合(一般DN> 150 mm )。
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, 一般选用截止阀或闸阀。
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, 另两个阀门可选择闸阀、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装设平衡阀, 用以平衡各层流量。
7) 水箱及管道、设备低点装设排污阀, 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。
在供水管网中为了降低管道覆土深度，一般口径较大管道选配蝶阀，对覆土深度影响不大的，力求选配闸阀，致于口径的分界线应各地按具体情况考虑。从近十年使用情况而言，蝶阀出现的故障比闸阀高，因此在条件许可的情况下，扩大闸阀的使用范围。
(1)软密封闸阀
近年来，国内不少阀门制造厂家，研制、仿制软密封闸阀，这种闸阀比传统的楔式或平行双闸板式闸阀有如下特点：
a.软密封闸阀的阀体、阀盖采用精密铸造法铸造，一次成型，基本不机械加工，不使用密封铜环，节约有色金属。
b.软密封闸阀底部无凹坑，不积存渣物，闸阀启闭的故障率低。
c.软密封衬胶阀板尺寸统一，互换性强。
因此软密封闸阀将是供水行业乐意采用的一种形式。目前国内制造的软密封闸阀口径达1500mm，但多数厂家制造的口径在80-300mm间，国内制造工艺上尚有诸多问题，从此次考察的情况而言，有的公司阀体是委托国内铸造厂用树脂砂造型翻铸的，软密封阀板是从国外进口的。该公司认为软密封闸阀的关键部件是衬胶阀板，而衬胶阀板的技术要求较高，国外也不是所有厂家都能达到的，往往是从质量可靠的厂方购进组装。
国内软密封闸阀的铜螺母块是嵌挂在衬胶阀板上方的，类似闸阀的结构，由于螺母块的活动摩擦容易使阀板的衬胶剥离。国外某公司的软密封闸阀，铜螺母块是镶嵌在衬胶闸板内，形成整体，克服了上述缺点，但阀盖与阀体组合的同心度要求较高。
启闭软密封闸阀时，千万不应关闭过死，只要达到止水效果即可，否则不易开启或衬胶剥离。在阀门试压检验时，使用扭力板手来控制关闭的程度，作为自来水公司的阀门操作人员也应用此种启闭方法。
(2)蝶阀
当前蝶阀选型中关注的几个问题：
a.中线蝶阀
中线蝶阀在我国小口径蝶阀中使用量很大，效果也比较好。在制造方式上有两大差别：一种阀体衬胶层后有支承架；一种阀体衬胶层后没有支承架。前者衬胶量较少，后者过流面积较大。有人怀疑后者阀门使用寿命较短，但据调查并非如此。
b.立式与卧式蝶阀的比较
在中、大型蝶阀中，阀轴存在立式与卧式的区别，通常立式蝶阀的覆土较深，水中杂物容易缠绕轴端，影响启闭；卧式蝶阀的变速传动箱在侧旁，阀井在道路上占的平面位置较宽，影响安排其它管线。因此在中型中径蝶阀用立式为多，大口径蝶阀在平面位置许可的条件下力求卧式。无论立式或卧式，阀门启闭指标均应采取措施，以便从地面上观察到。
c.偏心蝶阀
中线蝶阀的关闭密封，实质上一种橡胶衬层的挤压密封，特别是阀轴附近受挤较大，这样阀门的使用寿命受到影响，阀门的启闭力矩偏大。为了减轻这方面的缺点，设计出一维、二维及三维偏心的蝶阀，其中研制的三维偏心蝶阀，理论的密封状态是一种接触密封状态。
偏心蝶阀在承载水压上是有方向性的，特别是三维偏蝶阀反向承压能力较弱。由于管网是环状的，要求阀门两向承受压力的要求是相同的，因此订货时应强调此项要求。
d.软密封与金属密封
供水行业使用的蝶阀多数是软密封蝶阀，这种密封方式在使用中出现了以下问题：
①橡胶质量不佳，容易老化、长期受压变形、挤压开裂；
②阀门在制造过程中，难以保证蝶板在阀体腔中的同心度，往往以过度挤压的方式解决密封问题，从而影响了阀门的使用寿命；
③立式蝶阀阀轴与轴套的加工精度及止推方式失调，导致蝶板晃动与下垂，形成了渗漏；
④蝶阀在安装施工过程中胶圈受损，影响了密封性。
金属密封蝶阀由于密封件的弹性较小，一般采用偏心结构，特别是用三维偏心结构较为理想。金属密封蝶阀原用于高压蒸汽管路上，价格较贵，它在运行中密封面不易损伤，但它的制造精度要求较高，一旦渗漏难以修复。
（3）球阀
球阀是由旋塞阀演变而来的, 启闭件为一个球体。利用球体绕阀杆的轴线旋转, 实现开启、关闭的目的。它在管道上主要用于切断、分配和改变介质流向。其特点是流体阻力小, 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,故而广泛应用于许多场合。球阀按球体的结构形式可分为三种:浮动球球阀、固定球球阀和弹性球球阀。浮动球球阀结构简单,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,故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。固定球球阀适用于高压和大口径的管道。它通常都设有活动阀座密封圈,在介质压力的作用下, 产生位移, 使密封圈紧紧压在上, 从而保证阀门的密封性能。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,同时也降低了操作力矩。
(4)球阀与旋塞阀
蝶阀的主要缺点是蝶板占据一定的过水断面，增大一定的水头损失；闸阀虽无此问题，但大口径立式闸阀的高度影响管道的覆土深度，大口径卧式闸阀的长度，增大管线占据横向面积，影响其它管线的安排；球阀及旋塞阀则保持了闸阀的过水断面，又克服了它的缺点。球阀具有结构简单、流阻小、密封可靠、动作灵活，维修及操作方便等优点。旋塞阀亦具有类似优点，唯过水面积不是正园形。
（5）止回阀
止回阀又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀L 是用来防止管道和设备中介质倒流的一种阀门, 它靠管路中介质的流动产生的力而自动开启和关闭,止回阀的结构通常以阀瓣的动作形式来区分, 主要有升降式和旋启式。升降式止回阀又分立式和卧式, 卧式只能安装在水平管道上用, 其中水泵底阀是于泵吸入管底部的升降式止回阀,为防止停泵时介质倒流, 保持抽吸所需的水柱。旋启式止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 ≥600mm。另外还有空排止回阀, 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L 球形止回阀, 是阻止介质逆流的理想产品。
（6）减压阀
减压阀是通过启闭件的节流和调节, 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L通常减压阀后的压力P2应小于阀前压力P 的0.5倍。减压阀的种类很多, 一般分为直接作用式和间接作用式两大类L前者依据介质的能量来控制所需压力;后者利用外力如气压、液压或电动等来控制所需压力。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。活塞式减压阀体积小,灵敏度低且制造工艺要求高, 在介质温度高时大量选用。薄膜式减压阀在水、空气等温度与压力不高的条件下使用普遍L 波纹管式减压阀用于温度在200℃以下的蒸汽、水和空气等无腐蚀性介质管道上。内弹簧薄膜式减压阀适用于工作温度低于50℃的空气、水等介质管道上。杠杆式减压阀适用于中、高压减温减压装置中, 作调节蒸汽压力之用。
（7）安全阀
安全阀它是设备、装置和管道上作为安全保护的装置, 以防止介质的压力超过规定的数值。当设备、装置和管道内的工作压力超过规定值时, 安全阀便自动开启, 排放多余介质; 当压力恢复正常后, 它便自行关闭, 保持密封不漏, 从而保证设备安全运行。安全阀的主要结构有杠杆式、弹簧式和先导式(脉冲式) 三种。水系统常用弹簧式, 它是利用压缩弹簧力来平衡阀瓣压力。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产生变化。弹簧式安全阀又分微启式和全启式,有带扳手和不带扳手的, 有封闭式和敞开式等不同形式。
（8）疏水阀
疏水阀适用于蒸汽供热设备和管道上, 用以自动排除凝结水、空气及其他不凝性气体,并阻止蒸汽的漏失, 即起阻汽排水的作用。正确的选用疏水阀对于节省蒸汽能源,保证蒸汽凝水系统的正常运行至关重要。选用时,先要根据凝结水的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;其次要安装合理。
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: 由凝结水液位变化驱动启闭件L 它又包括自由浮球式、杠杆浮球式、自由半浮球式和敞口向上(下) 浮子式蒸汽疏水阀。
2)热静力型蒸汽疏水阀: 由凝结水温度变化驱动启闭件它又包括波纹管式、膜盒式和双金属片式。
3)热动力型蒸汽疏水阀:由凝结水动态特性变化驱动启闭件L 它又包括圆盘式、脉冲式、迷宫或孔板式。
（9）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。它的作用是消除有利环路的剩余差压, 以在所有环路达到设计流量, 从而达到系统平衡。系统平衡对高标准室内热环境及低能耗来说, 是至关重要的。 平衡阀至少需具有如下特性:
1) 可进行水量的测量和调整, 且具有±10%的精度;
2) 开度值的隐式记忆装置;
3) 截止功能。 大部分的平衡阀集几个功能于一身, 如排污功能, 以及压降与流量的测量等L为保证系统平衡, 每台锅炉及冷水机组处、所有干管、立管及支管的回水或供水管处、所有具有二次泵的区域控制环路中以及分流功能三通阀处均需安装平衡阀。
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