罗尼诗盾阀门工程师：

首先将阀门类型与所需功能匹配。

为仪表系统选择阀门就是要选择阀门的分类。几个例子，包括球阀，隔膜阀和波纹管阀，以及止回阀，过量流量，精细计量阀，闸阀，多通阀，针阀，旋塞，上升阀，溢流阀和安全阀。这些中的每一个都有许多尺寸，配置，构造材料和致动模式。

为了做出最好的选择，总是最好的做法是先问自己：我想要阀门做什么？

球阀

图1.四分之一转促动和直通流路适合此阀用于许多开/关应用。

大多数阀门执行以下五个主要功能之一-开/关，流量控制，定向流量，过压保护和过流量保护。使阀类型与功能匹配是第一步，也是最重要的选择步骤。阀门使用不当，例如用于节流的球阀，并不罕见。在某些情况下，例如，如果球阀处于高压氧气系统中，这种失配可能是灾难性的。使用点火源时，由于阀门的快速打开而使氧气突然爆炸，可能会导致起火。

因此，在这里，我们将回顾阀门的基本类型，它们的工作方式，它们实现的功能以及在选择一个阀门时应考虑的事项。

 

开/关阀


 

开/关控制-停止和重新启动系统流体流-是最基本的阀功能。主要的开/关选项是球阀，闸阀，隔膜阀和波纹管阀。

也许在所有阀门类型中最常见的是球阀设计用于开/关控制。旋转四分之一圈的驱动器通过旋转带有大孔的金属球穿过其中心来开始或停止流动。孔与流路对齐时会发生直通流动。当孔从流路旋转90°时，流停止。如果您正在寻找具有快速关闭功能和高流量的开/关阀，那么球阀是一个不错的选择。它的手柄位置可以快速指示出阀门是打开还是关闭。球阀易于锁定和标记，以确保安全。尺寸在1/4英寸至2英寸之间时，它们最实用，最经济。

隔膜阀

好处包括快速关闭，精确的致动速度和无与伦比的循环寿命。

通常用于过程控制而非仪表应用，通常选择闸阀来进行开/关控制-特别是对于2 in以上的管线。闸阀通常也是仪表过程管线中的第一个阀门，通常是双阀块-和出血配置。在最古老的开/关阀中，通常在大型工业或传输线等一般工业应用中使用它们。有些可能会超过100英寸。手柄的多次旋转会降低密封机构，或者使密封机构升入或移出笔直的流路。关机是逐步的。

 

填料围绕阀杆，圆柱部分将手柄（或致动装置）与内部机构连接起来，从而防止系统介质逸出到阀杆与阀体相遇的大气中。用金属对金属密封件密封到大气中的阀门被称为“无填料”，因为它们不包含软包装材料，例如垫圈和O形圈，通常在其他阀门的阀杆周围发现。

 

所有阀杆密封件或填料都容易磨损，可能导致泄漏。带填料的阀需要定期维修或更换，尽管某些填料类型（例如两件式人字形设计）可产生更有效的密封，并且使用寿命更长。

针阀

细螺纹的阀杆可实现出色的流量控制；一些设计提供了不漏气的关闭功能。

与填料阀不同，隔膜阀（图2）是无填料的。它们提供快速关闭和精确的驱动速度，在某些情况下，还可以输送稳定量的过程流体。隔膜阀通常用于高纯度应用中。由于具有高度工程化的结构，它们可提供任何类型的阀的最长循环寿命。每个阀都包含一个薄的金属或塑料膜片，该膜片可以上下弯曲，从而在入口处形成不漏气的密封。这种坚固的阀门通常很小，最大的孔口或内部通道通常小于2英寸。

 

波纹管阀也是无填料的，因此在对大气的密封至关重要且维护渠道有限的情况下，它们是一个不错的选择。通常将它们指定用于核电站的围堵区域。焊接密封将阀的下部（系统介质所在的位置）与阀的上部（启动位置）分开。阀杆完全包裹在金属波纹管中，可上下移动（不旋转），从而密封入口。

 

波纹管和隔膜阀据说具有球形流动路径。在截止阀中，流体不会像球阀那样在水平面上直接流过。而是进入阀座下方的阀，并从阀座上方退出。截止阀比相同孔口尺寸的直通流路阀的流速要低。

 

流量控制阀

这些使操作员可以通过旋转手柄来增加或减少流量。一旦调整到所需的流速，阀门将可靠地保持该流速。一些流量控制阀还提供了非常可靠的关闭功能，但是需要从手柄的许多圈旋转到完全打开位置到完全关闭位置。

 

最常见的流量控制阀是针阀，精细计量阀，四分之一转旋塞和上升旋塞。

 

针阀（图3）可提供出色的流量控制，并且根据设计的不同，可提供不漏气的截止阀。它们由长柄组成，长柄具有经过精心设计的茎尖几何形状（例如，V型或针形），可以精确地安装在入口上方的阀座中。阀杆有细螺纹，可实现精确的流量控制。阀杆填料可密封大气。

 

一些设计具有金属对金属的座密封件。因此，针型阀是高温应用的理想选择。但是，由于球形流动路径，流动受到限制。针阀还适合较轻，粘性较小的液体。

 

为了实现最精确的流量控制，请考虑使用精细计量阀。通常是在实验室环境中找到的针阀类型，其针杆长而细，可通过狭窄的长通道下降。这样就形成了明显的球形图案，非常适合标记精细的流动渐变。某些精密计量阀不是为切断而设计的。

 

直角回转旋塞阀是经济实用的阀门。直角回转致动使带有孔口的圆柱形塞子在直通流动路径中旋转。除关闭外，旋塞阀通常还用于低压节流应用。

 

上升的旋塞阀（如针阀）将锥形元件降低到孔中以减少流量。它们与针形阀的不同之处在于它们的流路是直通的，而不是球形的。由于路径直，该阀在提供精细的流量梯度方面不那么有效。上升插头是可穿线的-因此，如果存在系统介质阻塞的风险，则是一个不错的选择。

 

方向流阀阀

的第三项功能是引导流量。

 

 止回阀

止回阀  图4.装置可防止逆流，并可以提供

固定或可调的开启压力。

止回阀（图4）确保仅向一个方向流动。在大多数设计中，上游流体力将弹簧加载的提升阀芯推开，从而允许流动。下游力或背压力的增加会将提升阀芯推回到阀座中，从而阻止反向流动。止回阀可提供固定或可调的开启压力。

 

一些球阀和隔膜阀设计有多个端口。在大多数多通阀中（图5），根据执行机构的位置，流体通过单个入口进入，但可以通过多个出口之一流出。多通阀可能有也可能没有关闭位置。

 

超压保护阀

这些设备可防止系统压力超过特定设置。它们有两种类型：安全阀和爆破片。

 

一种类型的安全阀是比例安全阀（图6）。它包含一个通向大气的通风口，当系统压力超过设定点时该通风口会打开。弹簧式提动阀芯可实现对液体的测量释放。当压力恢复到低于设定点时，排气口关闭。

 

一个安全泄压阀的设计非常迅速打开，释放出大量的系统介质。安全法规要求在某些应用中使用此类阀门。

 

不要将安全溢流阀和比例溢流阀与止回阀互换使用-这三种阀的功能不同。

 

破裂盘主要位于样品瓶上，以防止过度加压，例如在运输过程中温度升高时可能会发生这种情况。像泄压阀一样，爆破片会排放到大气中。当压力达到制造商预设的值时，金属膜片破裂。一旦激活，必须更换破裂盘。爆破片是一种经济的选择，其中运输法规要求在压缩气瓶上配备泄压装置。

 

多通阀 

 多通阀图5.一些球阀和隔膜阀可以将流量引导

至多个出口之一。

过量流量阀

旨在防止下游管路破裂时系统介质的不受控制的释放，过量流量阀在正常情况下使用弹簧将提升阀保持在打开位置。当下游出现多余的流量时，提动阀芯移至跳闸位置，几乎阻止了所有流量。纠正系统后，阀门将返回其打开位置。这些阀具有固定的跳闸值。

 

良好的开始

一旦您将阀门类型与功能匹配，就可以为仪表系统选择正确的阀门了。但是，您仍然必须处理许多细节，包括：

•安装问题，维护计划和访问；

•安全和规范要求；和

•系统参数，如压力，温度，流速和系统的介质。

最终，您需要确定：

•阀门尺寸和促动类型；和

•构造（包括O型环和密封件），它必须与系统中的媒体，压力和温度的化学组合物相容的材料。

 

阀门制造商的代表以及产品目录和产品测试报告可能是您选择时的宝贵资源。

 

牢记五个指针

 

1.了解您的应用程序。选择阀门时，您必须掌握某些信息，包括系统介质的化学成分以及阀门在其整个使用寿命中可能遇到的所有压力和温度范围。确保您选择的阀门可以容纳这些参数。不要直觉或近似。查阅产品数据。

 

2.检查材料兼容性。阀门正确但构造材料错误是可能的。阀门通常采用一组标准的材料，但其他阀门通常也可用。始终检查产品目录以识别温度和压力范围，以及与不同系统介质（化学品）的兼容性。如有疑问，请咨询制造商的代表。

 

 

比例溢流阀  图6.通过

超压致动时，该阀可提供一定量

的流体释放。

3.纳入维护计划。不同的阀门有不同的维护时间表。您的系统参数（包括阀门循环次数）将影响此计划。您的维护团队必须能够管理计划。这似乎是显而易见的一点，但它经常被忽略。您是否愿意在100英尺高的空气中每20天保养一次该阀门？

 

4.了解压降。几乎每个阀或其他组件都会产生压力下降。您必须检查累积压降，以免在管线中的某个点最终承受太小的压力。每个阀都以流量系数 Cv进行额定，流量系数 Cv描述了孔，阀或其他组件上的压降与相应流量之间的关系。Cv越高，压降越低。相同尺寸的球阀和针阀会产生非常不同的压降-对于球阀几乎没有，但对针阀（或其他截止阀）却很重要。

 

5.考虑拥有成本。真实成本是购买价格加上随时间推移拥有和维护或更换阀门的费用。要计算拥有成本，您必须知道两次维护检查之间阀门将在您的特定系统中运行多长时间。维护成本应包括更换零件，人工和停机时间。有些阀门比其他阀门容易维护。有些可以就地维修，而另一些则必须从生产线中拆除。而且，根据您的阀门选择，计划外维护和停机的机会有哪些？