閥門：用以控制流體流量、壓力和流向的裝置簡稱閥門。被控制的流體可以是液體、氣體、氣液混合體或固液混合體。閥門通常由閥體、閥蓋、閥座、啟閉件（閥瓣、塞體、閘闆、蝶闆和隔膜等）、驅動機構（閥杆和帶動它運動的閥門驅動裝置）、密封件（填料、墊片等）和緊固件等組成。閥門的控制功能是依靠驅動機構或流體驅使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉運動以改變流道面積的大小來實現的。

閥門是流體輸送系統中的控制部件，具有截斷、調節、導流、防止逆流、穩壓、分流或溢流洩壓等功能。用于流體控制系統的閥門，從最簡單的截止閥到極為複雜的自控系統中所用的各種閥門，其品種和規格相當繁多。閥門可于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品、液态金屬和放射性介質等各種類型流體的流動。閥門的公稱通徑從幾毫米的儀表閥到10米以上的工業管路用閥。閥門的工作壓力可從1.3×10-3MPa 到1000MPa的超高壓閥門。工作溫度從-269℃超低溫到1430℃的高溫。閥門的啟閉可采用多種控制方式，如手動、電動、氣動、液動、電—氣或電—液聯動及電磁驅動等；也可在壓力、溫度或其他形式傳感信号的作用下，按預定的要求動作，或者隻進行簡單的開啟或關閉。閥門的用途極為廣泛。

閥門分類：

按閥門的功能分：

按閥門公稱壓力：

按閥門使用溫度分：

閥門的基本性能：

閘閥：

用閘闆作啟閉件并沿閥座軸線垂直方向移動，以實現啟閉動作的閥門。閘閥的主要優點是流道通暢，流體阻力小，啟閉扭矩小；主要缺點是密封面易擦傷，啟閉時間較長，體形和重量較大。閘閥在管道上的應用很廣泛，适于制造成大口徑閥門。閘閥通常用于截斷流體,不宜用于調節流量。因為當閘閥處于半開位置時，閘闆會受流體沖蝕和沖擊而使密封面破壞，還會産生振動和噪聲。閘閥按閘闆的結構不同分為楔式和平行式兩類。

楔式閘闆有三種結構：

單閘闆的結構較簡單，但楔角的加工精度要求較高，易發生卡緊、擦傷現象；

雙閘闆的結構對楔角精度要求較低，閘闆不易楔死，但結構較複雜；

彈性閘闆兼有單閘闆和雙閘闆的優點，能避免它們的缺點，因而應用較廣泛。它的結構特點是在閘闆的周邊上有一道環形槽，使閘闆具 有适當的彈性。

平行式閘閥通常采用雙閘闆結構；特殊用途的閘閥，如長距離輸油、輸氣的管道上用的大口徑閘閥因清掃閥門和管道的需要而采用單閘闆結構。

截止閥：

用閥瓣作啟閉件并沿閥座軸線移動，以實現啟閉動作 的閥門。截止閥主要用于截斷流體，在對調節性能要求不高的場合也可用于調節流量。截止閥是管道上常用的一種閥門。

常見的截止閥閥體流道形式有直通式、直流式和直角式三種。直通式截止閥(圖2直通式截止閥閥體流道)的流體阻力較大,因閥體形狀近似球體，所以習稱球形閥。為了減小流體阻力，直流式多用于含固體顆粒或粘度大的流體。

直角式用于高、中壓力的直角型管道。截止閥的密封面主要有平面和錐面兩種。錐面密封的接觸面寬度比平面密封的小，所需密封力小，密封性較易保證，啟閉力也低得多，大多用于高壓場合。為了減小啟閉力，已研制出高壓平衡式截止閥。它采用壓力平衡式閥瓣。流體從閥瓣下部通過小孔進入閥瓣上部。

截止閥的主要優點是：開啟高度小（一般為閥座通孔直徑的1/4）,因而開關較迅速；啟閉過程中密封面間一般無相對滑動，故不易磨損擦傷；閥瓣和閥座的維修方便。缺點是啟閉力和流體阻力較大，因此不能做得太大，一般中、低壓截止閥的公稱通徑不大于250毫米，高壓截止閥不大于150毫米。

止回閥：

能自動阻止流體回流的閥門,又稱單向閥。通常,流體在壓力作下使閥門的閥瓣開啟，并從進口側流向出口側。當進口側壓力低于出口側時，閥瓣在流體壓力和本身重力的作用下自動地将通道關閉，阻止流體逆流。按閥瓣運動方式不同，止回閥主要分為升降式、旋啟式和蝶式三類。

升降式止回閥的閥體多與截止閥閥體相似，它的流體阻力較大。這類止回閥為高壓小口徑，常采用圓球形閥瓣。旋啟式止回閥對流體的阻力較小，一般适用于中小口徑、低壓大口徑管道，常在閥的通道隔闆上設置多個閥瓣，成為多瓣式。

蝶式止回閥的形狀與蝶閥相似。它結構簡單，對流體的阻力小。止回閥如關閉過快，可能會在液體管道中引起液擊，産生噪聲，甚至導緻閥門零件的損壞。為避免這種情況，需要時可選用有緩沖功能的止回閥，以延長關閉時間。

球閥：

用帶圓形通孔的球體作啟閉件，球體随閥杆轉動，以實現啟閉動作的閥門。球閥的結構與旋塞閥相似，也有人稱它為球形旋塞閥。它由一個球體和兩個閥座（密封圈）組成密封副。閥座最常用的材料為聚四氟乙烯塑料。

在各種閥門中球閥的流體阻力最小，它又具有開關迅速、密封性好的優點，因而已成為發展最快的一類閥門。它的适用範圍很廣：工作壓力從高真空到高壓(壓力已達40兆帕)，工作溫度為-253～＋450℃，最大口徑已達3000毫米。球閥的主要缺點是工作溫度不高。目前正在使用碳、石墨等密封圈材料，以提高球閥的使用溫度。按密封結構原理，球閥分為浮動球球閥和固定球球閥（見圖球閥示意圖）。前者主要靠流體壓力将球體壓緊在出口端的閥座上，形成浮動狀的密封，因而使用的壓力和口徑受到限制。

球閥密封面主要結構形式和原理：

球閥的防靜電和緊急密封裝置：

蝶閥：

蝶閥：

用圓形蝶闆作啟閉件并随閥杆轉動，以實現啟閉動作的閥門。

蝶閥結構簡單，開關迅速，體積小，重量輕和啟閉力矩小。按對密封的要求不同，蝶閥可分别設計成具有截斷、調節或截斷兼調節的功能。蝶閥應用廣，特别是在低壓大口徑供水管道上有逐步取代閘閥的趨勢。蝶閥的最大口徑已達10米。大口徑蝶閥一般帶有緩閉阻尼裝置，以防止産生水擊。蝶閥的密封材料通常用橡膠，用于低溫、高溫或調節工況的蝶閥，也使用金屬密封材料。

中線蝶閥：中線蝶閥蝶闆的回轉中心（即閥杆的中心）位于閥體的中心線和蝶闆的密封面截面上閥座采用合成橡膠。關閉時蝶闆的外圓密封面擠壓合成橡膠閥座，使閥座産生彈性變形而形成彈性力作為密封比壓保證蝶閥的密封該閥可設計成法蘭連接、對夾連接和單夾連接同杆可設計成通杆，穿銷釘和兩節杆六方頭連接結構。

典型的單偏心蝶閥：

蝶闆的回轉中心（即閥杆中心）位于閥體中心線上，且與蝶闆密封截面形成一個偏置尺寸。

使蝶闆與閥座上的密封面形成一個完整的圓，加工時易保證蝶闆與閥座的表面粗糙度關閉蝶閥時，蝶闆的外圓密封表面逐漸接近并擠壓閥座使閥座産生彈性變形，形成的彈性力作為密封比壓，保證密封閥座應為軟質密封材料，以聚四氟乙烯為最佳該閥全開時，蝶闆與閥座密封面間形成一個間隙。

節流閥：

靠縮小流道截面來控制流體流量或降低流體壓力的調節閥。節流閥的結構通常與截止閥相似，主要的不同之處是改變了閥瓣形狀和采用了小螺距的閥杆，因而它比截止閥有更好的調節性能。節流閥的閥瓣形狀有窗形（用于較大的口徑）、塞形（用于較小的口徑）和針形（用于小口徑）等。用針形閥瓣的節流閥常稱為針形閥。蝶閥也常被用作節流閥。

由于節流作用，閥瓣與閥座間的流速很大，流體通過閥瓣後産生較大的壓力降，閥瓣、閥座和閥體會因流體的高速沖刷和可能産生的氣蝕作用而損壞，特别是當流體的腐蝕性大或流體中帶有固體顆粒時更易損壞。

旋塞閥：

用帶通孔的塞體作為啟閉件的閥門。塞體随閥杆轉動，以實現啟閉動作。小型無填料的旋塞閥又稱為“考克”。旋塞閥的塞體多為圓錐體（也有圓柱體），與閥體的圓錐孔面配合組成密封副。旋塞閥是使用最早的一種閥門，結構簡單、開關迅速、流體阻力小。普通旋塞閥靠精加工的金屬塞體與閥體間的直接接觸來密封，所以密封性較差，啟閉力大，容易磨損，通常隻能用于低(不高于1兆帕)和小口徑（小于100毫米）的場合。為了擴大旋塞閥的應用範圍，已研制出許多新型結構。

隔膜閥：

用彈性隔膜作為啟閉件和密封件的截斷閥。圖隔膜閥的典型結構為隔膜閥的典型結構。閥體為屋脊式，屋脊與隔膜組成密封副。隔膜周邊固定，它将閥腔分成互不相通的兩部分。隔膜下邊為流體通道。閥瓣、閥杆、閥蓋等零件都位于隔膜上部，與流體隔離，不受流體腐蝕，同時又能防止鐵鏽等雜質污染流體。隔膜閥不需要填料函，不存在閥杆的密封問題。

隔膜材料通常為橡膠和氟塑料。隔膜閥的壽命取決于隔膜的耐疲勞性。它特别适用于腐蝕性流體和要求清潔的流體，如醋酸、化纖原料和鍋爐軟化水等。它的工作壓力一般不大于0.6兆帕，工作溫度一般小于100℃，公稱通徑不大于350毫米。

閥門的基本參數和标準：

閥門的公稱通徑（DN）。

公稱通徑用字母“DN”後緊跟一個數字表示。如通徑250mm 應标志為DN250。

閥門的公稱壓力（PN），指閥門在規定的基準溫度允許的最大工作壓力。是供參考用的一個方便的圓整數。

在我國，涉及公稱壓力時，按照通常給出計量單位，以“MP”兆帕表示，在英美國家中，盡管已經列入公稱壓力的概念，但實際使用仍然采用英制單位的磅級。

主要國内标準：

主要國外标準：

閥門的連接方式：

内螺紋連接（PT 管螺紋連接55°牙）；

外螺紋連接（NPT 螺紋連接 60°牙）；

法蘭連接；焊接（對接焊“BW”和承插焊“SW”）；

對夾；卡箍；卡套。

法蘭連接：

（1）平面（密封面）法蘭 flat flange （FF）；

1、常用墊片：常用石棉斑、聚四氟乙稀包嵌石棉闆、鋁闆；

2 應用範圍：适用于較低壓力的閥門：

（2）凸面（密封面）法蘭 raised face（RF）

（3）環槽密封面（ring type jai face）（RTJ）

3 槽 groove

1、常用墊片：金屬橢圓形墊、金屬八角形墊；

2、應用範圍 ：主要用于高溫高壓閥門。

（4）榫槽面 （TG） tongue﹠ groove

1常用墊片：氟塑料闆 纏繞式墊片、金屬色石棉墊片、 銅闆；

2 适用範圍：使用能夠塑性變形的墊片和腐蝕性較強。密封性能要求嚴格的閥門。

（5）凹凸面法蘭（MF）male ﹠ female

1 常用墊片：纏繞式墊片、橡膠石棉闆；

2 應用範圍：适用于各重壓力的閥門。

連接形式的選擇：

法蘭密封面形式的選擇：

閥門主體材料：

壓力-溫度額定值：

閥門的壓力-溫度額定值是指在指定溫度下用表壓表示的最大允許工作壓力。當溫度升高時，最大工作壓力随之降低。壓力-溫度額定值數據是在不同工作溫度工作壓力下正确選用閥門的主要依據。

内件材料：

填料函密封：

靠填料阻塞洩漏通路的可用于往複或旋轉運動的接觸式動密封，主要有軟填料密封和硬填料密封兩類。軟填料密封又稱盤根密封，填料函内的填料受壓蓋的軸向力作用而徑向脹緊，以達到密封目的。軟填料常由纖維（石棉、尼龍等）、潤滑劑（石墨、二硫化钼、滑石粉等）和各種金屬絲增強劑組成。填料磨損後可通過擰緊螺栓予以補償。軟填料密封結構簡單、可靠、易檢修、耐腐蝕和耐高溫。

填料的使用溫度：

填料的形式：

墊片：

閥門法蘭中相對靜止件間的密封。常用的形式是放置密封墊片，這種密封稱為墊片式強制密封（圖1墊片式強制密封）。

旋緊螺栓壓緊墊片，即可堵塞洩漏縫隙以達到密封的目的。墊片的材料和形式根據閥門使用溫度、壓力和介質的腐蝕性等條件選用。如常溫、中低壓設備可用橡膠墊片，在低溫下或腐蝕性工作介質中工作的設備可用聚四氟乙烯墊片，溫度較高的設備可用石棉橡膠墊片，高溫高壓設備可用金屬墊片。

石棉橡膠墊片：

石棉橡膠墊片适用于光滑式法蘭密封面、凹凸式法蘭密封面和樣槽式法蘭密封面、優點是耐蝕性和熱穩定性較好，塑性好，用較小壓緊力可保證密封。缺點是強度較低，易粘在法蘭密封面上。石棉橡膠墊片有萬能石棉闆、防蝕石棉闆，一般用石棉闆、耐酸石棉闆、耐油石棉闆、夾金屬絲石棉闆等多種材料。适用于較高溫的中壓閥門。

聚四氟乙稀墊片：

聚四氟乙烯墊片一般用于榫槽式密封面。主要有聚四氟乙烯和夾玻璃纖維聚四氟乙烯兩種材料。适用于較低溫度各種壓力的強腐蝕性介質。

纏繞式填片：

纏繞式墊片由波形金屬帶和密封材料帶混合纏繞而成。适用于較高溫度的中壓閥門。

金屬包石墨墊片：

由薄金屬包覆環形石棉墊片而成。一般用在凹凸式法蘭密封面。适用于較高溫度和壓力的閥門。

金屬墊片：

主要有三種形式：（1） 八角形和橢圓形墊——适用于梯形槽式法蘭密封面。（2）齒形墊——是在金屬平墊片密封面上加工出錐齒形波紋、适用于凹凸式法蘭密封面。（3）透鏡墊——适用于透鏡式法蘭密封面。

标準緊固件：

标準化的緊固聯接用的機械零件。标準緊固件主要包括螺栓、螺柱、螺釘、緊定螺釘、螺母、墊圈和鉚釘等（見圖常用的标準緊固件）。

螺栓的結構型式很多，頭部多為六角形。受沖擊、振動或變載荷的螺栓，為增大柔性，其光杆部分制成細段或中空。螺柱的座端旋入被聯接件的螺紋孔，螺母端配用的螺母與螺栓螺母相似。

密封面材料：

閥門的驅動裝置：

閥門驅動裝置的分類：

按驅動機構的運動方式，閥門驅動裝置分為直行程和角行程兩種，按驅動結構閥門驅動裝置分為：

閥門驅動裝置按輸出軸運動方式分：

（1）為多圈回轉式；（2）部分回轉式；（3）直線往複式。

多圈回轉式适用于閥杆或閥杆螺母需要回轉多圈才能全開或全關的閥門，如閘閥、截止閥，輸出轉矩值的系列一般為 40～10000牛/米（推力為20～1100千牛）。部分回轉式适用于閥杆在回轉一圈之内就能全開或全關的閥門，如球閥、蝶閥，其輸出轉矩的系列一般為 125～125000牛/米。直線往複式适用于閥杆隻做直線往複運動就能全開或全關的閥門如電磁閥。閥門驅動裝置按動力源可分為手動裝置、氣動裝置、液動裝置、電動裝置、氣液聯動裝置、電液聯動裝置等。最原始和最簡單的閥門驅動裝置是手輪(手柄)。

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（1 閥門驅動方式的選擇依據：

（1）閥門的型式、規格與結構；

（2）閥門的啟閉力矩（管線壓力閥門的最大壓差）推力；

（3）最高環境溫度與流體溫度；

（4）使用方式與使用次數；

（5）啟閉速度與時間；

（6）閥杆直徑、螺距、旋轉方向；

（7）連接方式；

（8）動力源參數：電動的電源和電壓、相數、頻率；氣動的氣源壓力；液動的液源壓力。

（9）特殊考慮：低溫、防腐、防水、防火、防輻照等。

手動驅動裝置：

手動閥門：

手輪驅動：手輪可采用可鍛鑄鐵、球墨鑄；

鐵或鋼也有采用鋁合金或塑料等材料。

手輪旋向：順時針開閥門：逆時針關閉。

撞擊式手輪：撞擊式手輪适用于要求啟閉；

力矩較大的截止閥。

齒輪傳動手動裝置：齒輪傳動手動裝置分兩種，一種是在閥門支架上設置齒輪減速機構，一種是齒輪減速箱式手動裝置。前者大多為一級齒輪減速，後者又可分為多回轉手動裝置。手動裝置與閥門的連接可以與電動驅動裝置一緻。

電動驅動裝置：

與其他閥門驅動裝置相比，電動驅動裝置具有動力源廣泛，操作迅速、方便等特點，并且容易滿足各種控制要求。所以，在閥門驅動裝置中，電動裝置占主導地位。閥門電動裝置按輸出方式分為多回轉型（Z型）和部分回轉型（Q型）兩種，前者用于升降杆類閥門，包括：閘閥、截止閥、節流閥、隔膜閥等；後者用于回轉杆類閥門，包括球閥、旋塞閥、蝶閥等，通常在90度範圍内啟閉。閥門電動裝置按防護類型分為普通型和特殊防護型兩大類。

普通型電動裝置的使用環境如下：

（1）環境溫度-25-40℃；

（2）環境相對濕度≥90%；

（3）海拔≥1000米；

（4）工作環境要求不含有腐蝕性、易燃、易爆的介質。

如閥門的工作環境條件超過普通型電動裝置所具有的能力時，需采用特殊防護型産品。

特殊防護型電動裝置主要技術參數：

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