一篇文章讓你看懂常用消防閥門(mén)工作原理
一、閥門(mén)概論
1、概念
閥門(mén):用以控制流體流量、壓力和流向的裝置簡(jiǎn)稱(chēng)閥門(mén)。
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(mén)通常由閥體、 閥蓋、閥座、 啟閉件(閥瓣、塞體、閘板、蝶板和隔膜等)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(閥桿和帶動(dòng)它運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置)、密封件(填料、墊片等)和緊固件等組成。閥門(mén)的控制功能是依靠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或流體驅(qū)使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以改變流道面積的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
2、閥門(mén)的主要參數(shù)
PN 公稱(chēng)壓力(允許流體通過(guò)的最大的壓力)
DN 公稱(chēng)直徑
TN 溫度范圍(允許流體的溫度范圍)
3、閥門(mén)使用前的檢查
檢查項(xiàng)目包括:
1)閥體內(nèi)外表面有無(wú)砂眼、裂紋等缺陷;
2)閥座與閥體接合是否牢固,閥芯與閥座是否吻合,密封面有無(wú)缺陷;
3)閥桿與閥芯連接是否靈活可靠、閥桿有無(wú)彎曲,螺紋有無(wú)損壞、腐蝕;
4)填料、墊圈是否老化損壞;
5)閥門(mén)開(kāi)啟是否靈活等。
閥門(mén)使用過(guò)程中常出現(xiàn)的問(wèn)題
1)與管道連接處的法蘭、螺紋泄漏;
2)填料涵泄漏、腰墊泄漏及閥桿開(kāi)不動(dòng);
3)閥芯與閥座間關(guān)不嚴(yán)形成內(nèi)泄漏
4、閥門(mén)的應(yīng)用
閥門(mén)在工業(yè)生產(chǎn)、生活的各行各業(yè)中都有非常廣泛的運(yùn)用,是生活用水管道、工業(yè)流體管道必不可少的裝置。小到家庭自來(lái)水管道,大到三峽大壩、秦山核電站,甚至太空的神舟系列宇宙飛船、國(guó)際空間站都有閥門(mén)在中間起在至關(guān)重要的作用。有資料顯示,在100萬(wàn)千瓦的核電站,閥門(mén)的價(jià)值要占核電站總投資的5%到10%,后期閥門(mén)維修維護(hù)的費(fèi)用要占核電站維護(hù)成本的50%,可見(jiàn)閥門(mén)的重要性。
二、常用消防閥門(mén)工作原理介紹
常用的消防閥門(mén)有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、儀表閥、柱塞閥、球閥、蝶閥、止回閥、遙控浮球閥、電磁閥,減壓閥 、過(guò)濾器、濕式報(bào)警閥等。
常用閥門(mén)工作原理介紹,如下:
(一)閘閥
閘閥是一種最常見(jiàn)的啟閉閥,利用閘板(即啟閉件,在閘板中啟閉件稱(chēng)為閘板或閘門(mén),閘座稱(chēng)為閘板座)來(lái)接通(全開(kāi))或截?cái)啵ㄈP(guān))管路中的介質(zhì)。它不允許作為截流用,使用中應(yīng)避免將閘板微量開(kāi)啟,因高速流動(dòng)的介質(zhì)的沖蝕會(huì)加速密封面的損壞。雙德閘板在垂直于閘門(mén)座通道中心線(xiàn)的片面作為升降運(yùn)動(dòng),象閘門(mén)一樣截?cái)喙苈分械慕橘|(zhì),故稱(chēng)做閘閥。
閘閥的種類(lèi) ,按密封面配置可分為楔式閘板式閘閥和平行閘板式閘閥 , 楔式閘板式閘閥又可分為:單閘極式、雙閘板式和彈性閘板式;平行閘板式閘閥可分為單閘板式和雙閘板式。按閥桿的螺紋位置劃分,可分為明桿閘閥和暗桿閘閥兩種。
工作原理
轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,通過(guò)手輪與閥桿的螺紋的進(jìn)、退,提升或下降與閥桿連接的閥板,達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉的作用。
閘閥的優(yōu)點(diǎn):
1、流體阻力小 , 密封面受介質(zhì)的忡刷和侵蝕小。
2、開(kāi)閉較省力。
3、介質(zhì)流向不受限制 , 不擾流、不降低壓力。
4、形體簡(jiǎn)單 , 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短,制造工藝性好,適用范圍廣。
閘閥的缺點(diǎn):
1、密封面之間易引起沖蝕和擦傷,維修比較困難。
2、外形尺寸較大,開(kāi)啟需要一定的空間,開(kāi)閉時(shí)間長(zhǎng)。
3、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
(二)截止閥
截止閥(stop valve,Globe Valve)的啟閉件是塞形的閥瓣,密封面呈平面或錐面,閥瓣沿閥座的中心線(xiàn)作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。閥桿的運(yùn)動(dòng)形式,(通用名稱(chēng):暗桿),也有升降旋轉(zhuǎn)桿式,(通用名稱(chēng):明桿)截止閥是指關(guān)閉件(閥瓣)沿閥座中心線(xiàn)移動(dòng)的閥門(mén)。 根據(jù)閥瓣的這種移動(dòng)形式,閥座通口的變化是與閥瓣行程成正比例關(guān)系。由于該類(lèi)閥門(mén)的閥桿開(kāi)啟或關(guān)閉行程相對(duì)較短,而且具有非??煽康那袛喙δ埽钟捎陂y座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系,非常適合于對(duì)流量的調(diào)節(jié)。因此,這種類(lèi)型的截流截止閥閥門(mén)非常適合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流用。
工作原理
截止閥,也叫截門(mén),是使用最廣泛的一種閥門(mén),它之所以廣受歡迎,是由于開(kāi)閉過(guò)程中密封面之間摩擦力小,比較耐用,開(kāi)啟高度不大,制造容易,維修方便,不僅適用于中低壓,而且適用于高壓。
截止閥的閉合原理是,依靠閥杠壓力,使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合,阻止介質(zhì)流通。
截止閥只許介質(zhì)單向流動(dòng),安裝時(shí)有方向性。截止閥的結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)度大于閘閥,同時(shí)流體阻力大,長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),密封可靠性 不強(qiáng)。
優(yōu)點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造和維修比較方便。
2、工作行程小,啟閉時(shí)間短。
3、密封性好,密封面間磨擦力小,壽命較長(zhǎng)。
4、 截止閥閥體的結(jié)構(gòu)形式有直通式、直流式和直角式。直通式是最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu),但其流體的阻力最大。直流式流體阻力較小,多用于含固體顆?;蛘扯却蟮牧黧w。直角式閥體多采用鍛造,適用于較小通經(jīng)、較高壓力的的截止閥。
5、在開(kāi)閉過(guò)程中密封面的摩擦力比閘閥小,耐磨。
6、通常只有一個(gè)密封面,制造工藝好,便于維修。
缺點(diǎn)
1、流體阻力大,開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)所需力較大。
2、不適用于帶顆粒、粘度較大、易結(jié)焦的介質(zhì)。
3、調(diào)節(jié)性能較差。
4、波紋管密封截止閥采用波紋管密封的設(shè)計(jì),完全消除了普通閥門(mén)閥桿填料密封老化快易泄露的缺點(diǎn),波紋管截止閥不但提高了使用能源效率,增加生產(chǎn)設(shè)備安全性,減少了維修費(fèi)用及頻繁的維修保養(yǎng),還提供了清潔安全的工作環(huán)境。
(三)節(jié)流閥
節(jié)流閥是通過(guò)改變節(jié)流截面或節(jié)流長(zhǎng)度以控制流體流量的閥門(mén)。將節(jié)流閥和單向閥并聯(lián)則可組合成單向節(jié)流閥。節(jié)流閥和單向節(jié)流閥是簡(jiǎn)易的流量控制閥,在定量泵液壓系統(tǒng)中,節(jié)流閥和溢流閥配合,可組成三種節(jié)流調(diào)速系統(tǒng),即進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、回油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。節(jié)流閥沒(méi)有流量負(fù)反饋功能,不能補(bǔ)償由負(fù)載變化所造成的速度不穩(wěn)定,一般僅用于負(fù)載變化不大或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。
節(jié)流閥具有以下特點(diǎn):
1、構(gòu)造較簡(jiǎn)單,便于制造和維修,成本低。
2、調(diào)節(jié)精度不高,不能作調(diào)節(jié)使用。
3、密封面易沖蝕,不能作切斷介質(zhì)用。
(四)蝶閥
蝶閥又叫翻板閥,是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)閥,同時(shí)也可用于低壓管道介質(zhì)的開(kāi)關(guān)控制的方式工作中的閥門(mén)蝶閥是指關(guān)閉件(閥瓣或蝶板)為圓盤(pán),圍繞閥軸旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟與關(guān)閉的一種閥,在管道上主要起切斷和節(jié)流作用。蝶閥啟閉件是一個(gè)圓盤(pán)形的蝶板,在閥體內(nèi)繞其自身的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到啟閉或調(diào)節(jié)的目的。
優(yōu)點(diǎn)
1、啟閉方便迅速、省力、流體阻力小,可以經(jīng)常操作。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,外形尺寸小,結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短,體積小,重量輕,適用于大口徑的閥門(mén)。
3、可以運(yùn)送泥漿,在管道口積存液體最少。
4、低壓下,可以實(shí)現(xiàn)良好的密封。
5、調(diào)節(jié)性能好。
6、全開(kāi)時(shí)閥座通道有效流通面積較大,流體阻力較小。
7、啟閉力矩較小,由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等,而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反,因而啟閉較省力。
8、密封面材料一般采用橡膠、塑料、故低壓密封性能好。
9、安裝方便。
10、操作靈活省力,可選擇手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓方式。
缺點(diǎn)
1、使用壓力和工作溫度范圍小。
2、密封性較差。
(五)球閥
啟閉件(球體)由閥桿帶動(dòng),并繞閥桿的軸線(xiàn)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)。利用亦可用于流體的調(diào)節(jié)與控制,其中硬密封V型球閥其V型球芯與堆焊硬質(zhì)合金的金屬閥座之間具有很強(qiáng)的剪切力,特別適用于含纖維、微小固體顆料等介質(zhì)。
工作原理
球閥具有旋轉(zhuǎn)90度的動(dòng)作,旋塞體為球體,有圓形通孔或通道通過(guò)其軸線(xiàn)。球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向,它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。球閥最適宜做開(kāi)關(guān)、切斷閥使用,但近來(lái)的發(fā)展已將球閥設(shè)計(jì)成使它具有節(jié)流和控制流量之用,如V型球閥。
優(yōu)點(diǎn)
1.流體阻力小,全通徑的球閥基本沒(méi)有流阻。
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。
3.緊密可靠。它有兩個(gè)密封面,而且目前球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料,密封性好,能實(shí)現(xiàn)完全密封。在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
4.操作方便,開(kāi)閉迅速,從全開(kāi)到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°,便于遠(yuǎn)距離的控制。
5.維修方便,球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,密封圈一般都是活動(dòng)的,拆卸更換都比較方便。
6.在全開(kāi)或全閉時(shí),球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,介質(zhì)通過(guò)時(shí),不會(huì)引起閥門(mén)密封面的侵蝕。
7.適用范圍廣,通徑從小到幾毫米,大到幾米,從高真空至高壓力都可應(yīng)用。
8.由于球閥在啟閉過(guò)程中有擦拭性,所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中。
缺點(diǎn)
加工精度高,造價(jià)昂貴,高溫中不易使用,如管道內(nèi)有雜質(zhì),容易被雜質(zhì)堵塞,導(dǎo)致閥門(mén)無(wú)法打開(kāi)
(六)減壓閥
減壓閥是通過(guò)調(diào)節(jié),將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力,并依靠介質(zhì)本身的能量,使出口壓力自動(dòng)保持穩(wěn)定的閥門(mén)。從流體力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)看,減壓閥是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件,即通過(guò)改變節(jié)流面積,使流速及流體的動(dòng)能改變,造成不同的壓力損失,從而達(dá)到減壓的目的。然后依靠控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié),使閥后壓力的波動(dòng)與彈簧力相平衡,使閥后壓力在一定的誤差范圍內(nèi)保持恒定。
(七)止回閥
止回閥又稱(chēng)單向閥或逆止閥,其作用是防止管路中的介質(zhì)倒流。水泵吸水關(guān)的底閥也屬于止回閥類(lèi)。啟閉件靠介質(zhì)流動(dòng)和力量自行開(kāi)啟或關(guān)閉,以防止介質(zhì)倒流的閥門(mén)叫止回閥。止回閥屬于自動(dòng)閥類(lèi),主要用于介質(zhì)單向流動(dòng)的管道上,只允許介質(zhì)向一個(gè)方向流動(dòng),以防止發(fā)生事故。
止回閥屬于一種自動(dòng)閥門(mén),其主要作用是防止介質(zhì)倒流、防止泵及驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),以及容器介質(zhì)的泄放。止回閥還可用于給其中的壓力可能升至超過(guò)系統(tǒng)壓的輔助系統(tǒng)提供補(bǔ)給的管路上。
(八)安全閥
工作原理
ZSFG型雨淋閥組主要由水源控制閥(蝶閥)、雨淋閥、手動(dòng)應(yīng)急裝置、自動(dòng)滴水閥、排水球閥、供水側(cè)壓力表、控制腔壓力表等組成。 當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí),消防控制模塊聯(lián)動(dòng)動(dòng)作,打開(kāi)電磁閥,通過(guò)控制腔的出口接通大氣壓,由于控制腔內(nèi)進(jìn)口的減壓裝置作用,使得控制腔內(nèi)的壓力急劇下降,當(dāng)控制腔內(nèi)的壓力比供水壓力低到一定值時(shí),作用在閥蓋底部向上的力大于杠桿作用在閥瓣上向下的力,雨淋閥的閥瓣被供水壓力打開(kāi),則水流入系統(tǒng)側(cè)進(jìn)行滅火,控制腔內(nèi)的壓力表由裝在保護(hù)區(qū)內(nèi)的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)同時(shí)也就是雨淋閥閥瓣的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制,它可以是電氣的、液壓的(濕式)、氣動(dòng)的(干式)。
(九)信號(hào)閥
對(duì)于自動(dòng)噴淋中,水流指示器前宜設(shè)信號(hào)閥。ZSDF型消防信號(hào)蝶閥:用途:ZSDF型消防信號(hào)蝶閥的頂部設(shè)有閥門(mén)啟閉電信號(hào)裝置,當(dāng)閥門(mén)被誤關(guān)閉25%(全開(kāi)度的4/1)時(shí),電信號(hào)裝置便輸出被誤關(guān)閉的信號(hào)到消防控制中心。所以此蝶閥是消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的最佳配套產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理:該蝶閥的電信號(hào)裝置設(shè)計(jì)蝸桿、蝸輪驅(qū)動(dòng)裝置的頂部,并與閥桿直聯(lián)傳動(dòng),在精密全封閉的機(jī)電裝置內(nèi),設(shè)有閥門(mén)開(kāi)啟度機(jī)械指示和進(jìn)口電氣元件及防銹機(jī)件。輸出信號(hào)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠。
(十)濕式報(bào)警閥
只允許水單向流入噴水系統(tǒng)并在規(guī)定流量下報(bào)警的一種單向閥。
(十一)過(guò)濾閥
(十二)遙控浮球閥
遙控浮球閥結(jié)構(gòu)
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