各种阀门的优缺点和适用范围

各种阀门的优缺点及使用范围

一、阀门概述：使在流体系统中,用来控制流体的方向、压力、流量的装置。是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止,并能控制其流量的装置.是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向,具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能.用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多, 阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。阀门可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体的流动,阀门的工作压力可从0.0013MPa到1000MPa 的超高压,工作温度从—269℃的超低温到1430℃的高温。阀门的控制可采用多种传动方式, 如手动、电动、液动、气动、蜗轮、电磁动、电磁—液动、电-液动、气—液动、正齿轮、伞齿轮驱动等.可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下，按预定的要求动作，或者不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭，阀门依靠驱动或自动机构使启闭件做升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能.

二、阀门分类：根据启闭阀门的作用不同，阀门的分类方法很多,这里介绍下列几种。

1、按作用和用途分类

（1）截断阀：截断阀又称闭路阀，其作用是接通或截断管路中的介质.截断阀类包括闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀等。

（2）止回阀：止回阀又称单向阀或逆止阀，其作用是防止管路中的介质倒流。水泵吸水管的底阀也属于止回阀类.

（3）安全阀:安全阀类的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值,从而达到安全保护的目的.

（4）调节阀：调节阀类包括调节阀、节流阀和减压阀，其作用是调节介质的压力、流量等参数。

（5) 分流阀:分流阀类包括各种分配阀和疏水阀等，其作用是分配、分离或混合管路中的介质。

2、按公称压力分类

（1）真空阀:指工作压力低于标准大气压的阀门。

(2) 低压阀:指公称压力PN ≤1。6Mpa 的阀门。

(3) 中压阀：指公称压力PN 为2.5、4。0、6。4Mpa的阀门。

（4) 高压阀：指公称压力PN 为10~80Mpa的阀门。

（5) 超高压阀：指公称压力PN≥100Mpa的阀门.

三、闸阀

1、概述

可广泛用于自来水、污水、建筑、石油、化工、食品、医药、轻纺、电力、船舶、冶金、能源系统等体管线上作为调节和截流装置使用。

闸阀（gate valve)的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关，不能作调节和节流.闸阀的闸板运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关，不能作调节和节流。闸板有两个密封面，最常用的模式闸板阀的两个密封面形成楔形、楔形角随阀门参数而异。闸阀驱动方式分类:手动闸阀，气动闸阀,电动闸阀。

2、分类

按密封面配置可分为楔式闸板式闸阀和平行闸板式闸阀，楔式闸板式闸阀又可分为：单闸极式、双闸板式和弹性闸板式；平行闸板式闸阀可分为单闸板式和双闸板式.按阀杆的螺纹位置划分，可分为明杆闸阀和暗杆闸阀两种。

3、适用范围

闸阀适用于DN150 ～2500 、工作温度-29～425℃（碳钢)或-29～500℃（不锈钢）的小口径管路上，用于截断或接通管路中的介质,选用不同的材质，可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。在石油管道上应用较多。

4、优缺点

优点：(1）流体阻力小，密封面受介质的冲刷和侵蚀小；（2）开闭较省力;（3)介质流向不受限制,不扰流、不降低压力；(4）经久耐用,使用简单；（5）形体简单，结构长度短，制造工艺性好，适用范围广。

缺点：(1）密封面之间易引起冲蚀和擦伤，维修比较困难；（2）外形尺寸较大，开启需要一定的空间,开闭时间长；（3）结构较复杂。

5、安装特点

(1）安装位置、高度、进出口方向必须符合设计要求，连接应牢固紧密。

(2）安装在保温管道上的各类手动阀门，手柄均不得向下。

（3）阀门安装前必须进行外观检查，阀门的铭牌应符合现行国家标准《通用阀门标志》GB 12220的规定.对于工作压力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切断作用的阀门，安装前应进行强度和严密性能试验，合格后方准使用。强度试验时,试验压力为公称压力的1。5倍，持续时间不少于5min，阀门壳体、填料应无渗漏为合格.严密性试验时，试验压力为公称压力的1。1倍；试验压力在试验持续的时间应符合GB 50243标准要求,以闸板密封面无渗漏为合格.

四、蝶阀

1、概述

蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。是指以关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板,在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。蝶阀全开到全关通常是小于90°，蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力,为了蝶板的定位，要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器,不仅可以使蝶板具有自锁能力,使蝶板停止在任意位置上，还能改善阀门的操作性能.

2、优缺点

优点:①结构简单,体积小,重量轻,耗材省，特别用于大口径阀门中；②启闭迅速，流阻系数小；③可用于带悬浮固体颗粒的介质,依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。

缺点:①流量调节范围不大，当开启达30％时，流量就将进95％以上.②由于蝶阀的结构和密封材料的限制，不宜用于高温、高压的管路系统中。一般工作温度在300℃以下，PN40（6～40）以下.③密封性能相对于球阀、截止阀较差，故用于密封要求不是很高的地方。

3、用途

蝶阀是用圆盘式（又称蝶板)的启闭件转动90°或90°左右来开启和关闭通道的旋转阀.蝶阀阀瓣的运动带有擦拭性,故大多数蝶阀可用于带悬浮固体颗粒的介质。

4、特点

（1）外形尺寸小，其长度很短，结构简单,重量轻。

（2）操作方便，启闭迅速,开闭只需旋转阀瓣90°

(3）密封性和调节性能良好,由于采用橡胶作密封圈,压缩与回弹性好(即不会硬化），所以密封性好.阀瓣在开启15°～70°之间，能进行灵敏的流量控制。

(4)操作力矩和流体阻力小。据测量，蝶阀流体阻力小于除球阀外的其他类型阀门。

（5）由于密封材质的限制，蝶阀的使用压力和工作温度范围较小。

五、球阀

1、概述

是由旋塞阀演变而来,它的启闭件是一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的.球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。

阀体可以是整体的,也可以是组合式的.球阀的主要特点是本身结构紧凑,密封可靠，结构简单,维修方便，密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,易于操作和维修,适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,而且还适用于工作条件恶劣的介质,如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用.

2、优缺点

优点:①具有最低的流阻（实际为0）;②因在工作时不会卡住（在无润滑剂时），故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中;③在较大的压力和温度范围内,能实现完全密封;④可实现快速启闭,某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s，以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀门时,操作无冲击。⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位；⑥工作介质在双面上密封可靠；⑦在全开和全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀；⑧结构紧凑、重量轻，可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构；

⑨阀体对称，尤其是焊接阀体结构，能很好地承受来自管道的应力；⑩关闭件能承受关闭时的高压差。⑾全焊接阀体的球阀，可以直埋于地下，使阀门内件不受侵蚀,最高使用寿命可达30年，是石油、天然气管线最理想的阀门.

缺点：①因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯,它对几乎所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点.但聚四氟乙烯的物理特性,包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良的热传导性，要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。所以,当密封材料变硬时,密封的可靠性就受到破坏。而且，聚四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于180℃情况下使用.超过此温度,密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下,一般只会在120℃不使用。②它的调节性能相对于截止阀要差一些,尤其是气动阀（或电动阀）.

六、截止阀

1、概述

截止阀是指启闭件（阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式,阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类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.因此，这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流用。

截止阀的启闭件是塞形的阀瓣,密封面呈平面或锥面，阀瓣沿流体的中心线作直线运动。阀杆的运动形式,有升降杆式（阀杆升降,手轮不升降），也有升降旋转杆式（手轮与阀杆一起旋转升降，螺母设在阀体上).截止阀只适用于全开和全关，不允许作调节和节流

2、优缺点

优点：①在开启和关闭过程中，由于阀瓣与阀体密封面间的摩擦力比闸阀小,因而耐磨.②开启高度一般仅为阀座通道的1/4,因此比闸阀小得多;③通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面，因而制造工艺性比较好,便于维修。④由于其填料一般为石棉与石墨的混合物，故耐温等级较高。一般蒸汽阀门都用截止阀。

缺点：①由于介质通过阀门的流动方向发生了变化，因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门；②由于行程较长,开启速度较球阀慢。

3、用途

截止阀是利用阀瓣（截止阀的关闭件叫阀瓣）沿着瓣座（阀座）通道的中心线移动，来控制管路启闭的一种闭路阀.截止阀一般适用于各种压力及各种温度条件下，在规定的标准范围内，输送液体和气体介质,但不适用于输送含有固体沉淀或析出晶体的液体。在低压管路中截止阀也可用来调节管路中介质的流量。由于受到结构的限制，截止阀的公称通径在250mm以下。若是在介质压力较高和流速较大的管路上，其密封面会很快磨损。因此需调节流量时，必须用节流阀。

4、特点：

（1)密封面的磨损和擦伤不严重,因此工作较可靠,使用寿命长。

（2)密封面面积较小,结构较简单，制造密封面所需工时和密封圈所需贵重材

料均较闸阀少.

（3）启闭时，阀瓣行程小，因而截止阀高度小。操作方便。

（4）利用螺纹移动阀瓣，不会发生突然启闭现象，就不易发生“水锤”现象。

（5）启闭力矩大启闭较费力。关闭时，阀瓣运动方向与介质运动压力作用方向相反，必须克服介质的作用力，故启闭力矩大,因此，影响大通径截止阀的应用.

（6)流动阻力较大.在各类截断阀中截止阀的流动阻力最大.(介质通道比较曲折）

（7）结构较复杂。

（8)介质流动方向单向。应保证介质从下向上流动，所以介质必须单方向流动。

七、止回阀

1、概述

止回阀又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。其作用是防止管路中的介质倒流.水泵吸水管的底阀也属于止回阀类.启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫止回阀。止回阀属于自动阀类,主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动,以防止发生事故。

止回阀是靠管路中介质本身的流动产生的力自动开启和关闭的，属于一种自动阀门.用于管路系统,其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放.止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上.主要可分为旋启式(依重心旋转)与升降式（沿轴线移动）.可分为旋启式、升降式、蝶式止回阀。

2、用途和特点

止回阀是用来防止管路中的介质倒流的阀门，它在介质顺流时开启，介质逆流时自动关闭。一般使用在不允许介质朝反方向流动的管路中，以阻止逆流的介质损坏设备和机件。在泵停止运转时，不致使旋转式泵反转。在管路上，常把止回阀和闭路阀串在一起使用。这是由于止回阀的密封性较差，当介质压力较小时,会有一小部分介质泄漏,需要闭路阀来保证管路的关闭.底阀也是一种止回阀,它必须潜入水中,专门安装在不能自吸或没有真空抽气引水的水泵的吸水管前端。

八、减压阀

1、概述

减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。

2、用途和特点

减压阀是将设备容器内或管路中的介质压力降低到规定的压力，并且在进口压力变化、流量出口变化的情况下，仍能使出口压力维持一定的范围内。减压阀是利用节制流量来达到降压的,使其适合于各种不同生产过程的需要。

九、节流阀

1、节流阀用途和特点

节流阀是通过改变阀门通道的截面积,来调节管路介质的流量和压力。截面积越小，渡过的介质所受的阻力就越大,流量也就越小.实际上，各类截断阀都能调节流量，只是由于启闭件与阀杆的连接是活动的，在连接处有间隙,因而在变化过程中,启闭件的升降与通道面积的改变不易成比例，调节性能不好,因而采用专门的节流阀进行调节.节流阀不能作截断阀用，一般不带密封面，即使带有密封面，密封面在高速介质作用下,很快被侵蚀，失去密封性。因此，管路上节流阀不能代替闭路阀的作用。

十、隔膜阀

1、概述

隔膜阀是指在阀体和阀盖内装有一挠性膜或组合隔膜，其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置.阀痤可以堰形,也可以是直通流道的管壁。

2、优缺点

优点:①操纵机构与介质通路隔开，不但保证了工作介质的纯净，同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性，阀杆处不需要采用任何形式的单独密封，除非在控制有害介质中作这安全设施使用；②由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体，二者均可以采用多种不同的材料，因此该阀能理想控制多种工作介质,尤其适合带有化学腐蚀或悬浮颗粒的介质。③结构简单，只由阀体、隔膜和阀盖组合件三个部件构成。该阀易于快速拆卸和维修，更换隔膜可以在现场及短时间内完成.

缺点：①由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺和限制，较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难，故隔膜不宜用于较大的管径，一般应用在DN≤200mm 以下的管路上。②由于受隔膜材料的限制，隔膜阀适用于低压及温度不高的场合。一般不超过180℃；③调节性能相对较差，只在小范围内调节(一般在关闭至2/3开度时，可用于流量调节）。

十一、安全阀

1、概述

安全阀是指在受压容器、设备或管路上，作为超压保护装置。当设备、容器

或管路内的压力升高超过允许值时，阀门自动开启，继而全量排放,以防止设备、容器或管路和压力继续升高；当压力降低到规定值时，阀门应自动及时关闭，从而保护设备、容器或管路的安全运行。

2、用途和特点

安全阀是一种保护阀。它安装在受压设备、容器和管路上。安全阀受外力作用处于常闭状态。当被保护的管路介质压力超过规定的数值时，阀瓣自动开启,排放出多余的介质，使压力下降;而当介质压力恢复到规定值以内时，又自动关闭.安全阀在管路上起保障系统和设备安全运行的作用.安全阀广泛用于锅炉、压缩机贮气筒、高压容器和管路等因介质工作压力可能超过允许数值而引起爆裂危险的设备上。

十二、蒸汽疏水阀

概述：在输送蒸汽、压缩空气等介质中，会有一些冷凝水形成，为了保证装置的工作效率和安全运转,就应及时排放这些无用且有害的介质，以保证装置的消耗和使用.它有以下作用:①能迅速排除产生的凝结水；②防止蒸汽泄露；③排除空气及其他不凝性气体.

十三、旋塞阀

1、概述

旋塞阀广泛地应用于油田开采、输送和精练设备中,同时也广泛用于石油化工、化工、煤气、天然气、液化石油气、暖通行业以及一般工业中.安全阀又称泄压阀,根据工作压力能自动启闭,一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全。当设备或管道内压力超过规定值时，即自动开启泄压,保证设备和管道内介质压力在规定数值以内，防止发生事故

2、用途

旋塞阀是指关闭件（带有通道的塞子)绕阀体本身的中心线作旋转来达到开启或关闭的一种阀门。过去叫旋塞，也称考克。广泛应用在输送温度≤120℃介质管路上.由于塞子和壳体受热膨胀，可能产生卡阻现象，因此高温时较少应用。旋塞阀可作截断介质流动，又可作调节阀、三通阀、四通阀，还可作分配阀或改变介质流动方向。

3、特点

（1）介质通过时阻力较小，特别是直通式；

(2）结构简单,重量轻,体积小,操作便利迅速；

（3）在管路中介质有相当压力时，由于关闭迅速,有可能产生“水锤"现象；

（4）转动塞子较费力（密封面较大）；

(5）可水平亦可垂直安装；

（6)阀体和塞子接触的锥面较大,使用中易磨损,而影响密封。如采用没密封结构，在密封面注入油脂产生油膜,可提高密封性能。

十四、疏水阀

1、概述

疏水阀是用于蒸汽管网及设备中，能自动排出凝结水、空气及其它不凝结气体，并阻水蒸汽泄漏的阀门.根据蒸汽疏水阀工作原理的不同，蒸汽疏水阀可化为以下三种类型：机械型、热静力型、热动力型。放料阀性能与用途:操作方便，开启自由,运动灵活可靠；阀瓣装配维修简单，密封结构合理,密封圈更换方便实用。结构：主要由阀体，阀瓣，密封圈，阀杆,支架,阀压盖，手轮,法兰，螺母，定位螺钉等零件水力控制阀就是水压控制的阀门，水力控制阀由一个主阀及其附设的导管﹑导阀﹑针阀﹑球阀和压力表等组成。根据使用目的﹑功能及场所的不同可演变成遥控浮球阀﹑减压阀﹑缓闭止回阀﹑流量控制阀﹑泄压阀﹑水力电动控制阀、水泵控制阀等。

十五、液化气阀门

具有以下优点：结构简单，制造和维修比较方便. 工作行程小，启闭时间短.密封性好，密封面间磨擦力小，寿命较长。闸门用于关闭和开放泄(放）水通道的控制设施。水工建筑物的重要组成部分，可用以拦截水流，控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。

十六、过滤器

过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种装置,通常安装在减压阀、泄压阀、定水位阀或其它设备的进口端，用来消除介质中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用。当流体进入置有一定规格滤网的滤筒后,其杂质被阻挡,而清洁的滤液则由过滤器出口排出，当需要清洗时,只要将可拆卸的滤筒取出，处理后重新装入即可,因此，使用维护极为方便。

Y型过滤器是输送介质的管道系统不可缺少的一种装置,通常安装在水力控制阀或其它设备的进口端，用来清除介质中颗粒性杂质，以保护阀门设备的正常使用.Y型过滤器的过滤网采用不锈钢双层网结构,坚固耐用，具有结构先进、流阻小、排污方便等特点，可用于水、蒸气、油品、硝酸、尿素、氧化性介质等多种介质。可根据用户需要设置过滤网的目数，一般通水网为18-30目，通气网为40-100目,通油网为100—480目。

十七、平衡阀

1、概述

平衡阀是一种特殊功能的阀门，它具有良好的流量特性,有阀门开启度指示，开度锁定装置及用于流量测定的测压小阀。利用专用智能仪表，输入阀门型号和开度值,根据测得的压差信号就可直接显示出流经该平衡阀的流量值，只要在各支路及用户入口装上适当规格的平衡阀，并用专用智能仪表进行一次性调试，就可使各用户的流量达到设定值。

平衡阀是在水力工况下,起到动态、静态平衡调节的阀门。如:静态平衡阀，动态平衡阀。静态平衡阀亦称平衡阀、手动平衡阀、数字锁定平衡阀、双位调节

阀等，它是通过改变阀芯与阀座的间隙(开度），来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的,其作用对象是系统的阻力,能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求,起到热平衡的作用.动态平衡阀分为动态流量平衡阀，动态压差平衡阀，自力式自身压差控制阀等。平衡阀属于调节阀范畴，它的工作原理是通过改变阀芯与阀座的间隙（即开度），改变流体流经阀门的流通阻力，达到调节流量的目的。平衡阀相当于一个局部阻力可以改变的节流元件，对不可压缩流体，由流量方程式可得。

2、特点:

（1）直线型流量特性，即在阀门前后压差不变情况下，流量与开度大体上成线性关系；

(2）有精确的开度指示；

（3)有开度锁定装置，非管理人员不能随便改变开度；表连接,可方便地显示阀门前后的压差及流经阀门的流量。尽管平衡阀具有很多优点，但它在空调水系统的应用还存在不少问题.如果这些问题解决不好，平衡阀的特点并不能充分显现出来。平衡阀的作用是为了调节系统内,各个分配点的（如每一个楼座）的预定流量.每一座楼的入口处都安装平衡阀,可以使供暖系统的总流量得到合理分配.

3、用途

在空调或供暖系统中，末端装置的散热量一般与水量呈非线性特性关系，末端装置的这种非线性可以用具有相反特性的控制阀来补偿.这形成一个系统(阀门＋末端装置）,使得散热量与阀门开度呈线性关系，因而也与控制信号呈线性关系。但是，阀门特性是依据阀门两端处于恒定差压下得到的，然而差压会随水量改变而变化,因此造成实际特性的偏离。由此,平衡阀末端装置的散热量往往与阀门开度多多少少地呈非线性关系，非线性程度取决于阀门的特性选择以及该阀门的阀权度［调节阀全开时，阀门的压力损失占该调节支路（包括阀门本身）总压力损失的百分率。如果非线性程度严重，那么在中等负荷及小负荷时就难以控制，因为此时微小的流量变化会引起较大散热量变化。如果环路处于水量过大状态,控制会变得很差。在低于设计负荷工况时控制阀只能工作在接近关闭的位

置，这就导致控制不稳定及不精确.流量过大是有效控制的头号障碍，危害性不仅在于流量过大环路中控制阀门将会因大部分时间运行在接近关闭位置而引起震荡，而且部分环路流量过大会使其它环路流量不足，以至不能提供设计出力。因此，应该不惜代价避免流量过大。平衡阀及管路平衡对所有控制回路均是必须的,这样才能实现稳定及精确控制。使用平衡阀,可以使得可能降低采暖时建筑中的平均室温，提高空调时的平均室温;使得控制器能够有效地工作；降低水泵能耗.