一、核心选择原则:理解截止阀的特点
首先,要明白截止阀的核心特点:
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优点: 密封性好(比闸阀好),启闭行程短,阀瓣磨损小。
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缺点: 流阻大(压力损失大),启闭力矩大(相对于闸阀),有安装方向要求(低进高出)。
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主要功能: 调节流量和切断介质。不适合需要低流阻、全通径的工况(此类工况应选闸阀、球阀)。
二、选型步骤
**步:根据介质特性选择(阀体材料与密封材料)
这是选择的基础,决定了阀门的“耐用性”。
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普通介质(水、空气、油、蒸汽):
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不锈钢(如13Cr、304): 用于水、油、蒸汽,耐磨损和轻微腐蚀。
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硬质合金(如司太立Stellite): 用于高温高压蒸汽,耐冲蚀和高温。
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铜合金: 用于常温水和空气,成本低。
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阀体材料: **灰铸铁(HT200) 或球墨铸铁(QT400),成本低,适用性强。对于要求稍高的蒸汽系统,可选择铸钢(WCB),强度和耐温性更好。
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密封材料: 阀瓣和阀座密封面常用:
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腐蚀性介质(酸、碱、盐溶液):
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阀体材料: 必须选择耐腐蚀材料,如不锈钢(304、316、316L)、双相钢、哈氏合金 等。具体材质需根据介质的种类、浓度和温度来确定。
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密封材料: 可采用与阀体相同的材质,或使用聚四氟乙烯(PTFE)、增强聚四氟乙烯(RPTFE)、对位聚苯(PPL) 等软密封材料,密封效果**。对于强腐蚀介质,可选用全衬氟截止阀,阀体内腔全部衬有厚厚的F46(FEP)或PFA塑料。
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易结晶、高粘度、含颗粒介质:
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选择要点: 防止阀门被堵塞或卡死。应选用直流式截止阀(Y型截止阀) 或角式截止阀。它们的流道近乎直通,流阻小,不易沉积堵塞。
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阀体材料: 通常选择不锈钢,防止锈蚀加剧堵塞。
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密封形式: 可考虑采用锥面密封,比平面密封更能切断含有颗粒的介质。
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剧毒、易燃易爆、放射性介质:
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选择要点: 安全性**,要求阀门“零泄漏”。
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结构选择: 必须选用波纹管密封截止阀。它用金属波纹管取代了填料函,将介质与大气完全隔离,从根本上消除了通过阀杆填料泄漏的可能。
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阀体材料: 根据介质腐蚀性选择相应的高等级材料。
第二步:根据压力与温度等级选择(压力等级与结构形式)
这决定了阀门的“强度”。
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低压常温(PN≤1.6MPa, T≤200℃):
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压力等级: PN10或PN16。
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结构形式: 标准结构的法兰截止阀或螺纹截止阀即可满足要求。通常为“低进高出”的明杆结构。
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中压高温(常见于蒸汽、热油系统, PN>1.6MPa, T>200℃):
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压力等级: PN25, PN40 或 Class300。
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阀体材料: 必须选用铸钢(WCB) 或更高等级的WC6、WC9。
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密封材料: 阀瓣和阀座密封面必须采用硬质合金(司太立),以保证在高温下的硬度和密封性,防止冲蚀。
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结构形式: 通常选用角式截止阀或Y型截止阀,以降低高速蒸汽带来的冲蚀。阀盖应为高颈结构,以便容纳更厚的填料,保证高温下的密封。
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高压(PN≥10.0MPa,如锅炉给水、化肥工业):
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压力等级: PN100, PN160 或 Class600以上。
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连接方式: 优先选择对焊连接,比法兰连接更可靠,能承受更高的压力和温度应力。
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结构形式: 通常为压力自紧式密封阀盖,利用介质自身的压力来增强密封效果,安全性更高。阀杆通常更粗壮。
第三步:根据安装与操作要求选择(连接方式与驱动方式)
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连接方式:
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法兰连接: 最常用,便于拆卸和检修。适用于绝大多数管道。
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螺纹连接: 适用于DN50以下的小口径管道,安装空间紧凑。
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对焊连接: 适用于高温高压、要求**无泄漏的工况,但拆卸困难。
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卡套连接: 主要用于仪表阀和小型设备。
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操作方式(驱动方式):
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手轮操作: 最常用。适用于通径不大(通常DN≤200)、操作频率不高的场合。
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齿轮箱操作: 当阀门通径较大(DN>200)或压力较高时,启闭力矩很大,用手轮操作非常费力。加装齿轮箱可以省力。
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电动/气动操作: 适用于需要远程控制、频繁启闭或接入自动控制系统的工况。如需要调节流量,应选择电动调节型或气动调节型执行机构。
四、典型工况选型速查表
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普通水、空气 |
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饱和蒸汽 |
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高温高压蒸汽 |
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盐酸、硫酸等 |
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严禁选用普通不锈钢,需根据浓度温度精确选材 |
氨气、液氨 |
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易燃易爆气体 |
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波纹管密封截止阀 |
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高粘度油品 |
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直流式(Y型)截止阀 |
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总结
选择截止阀时,请务必遵循以下步骤:
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明确介质: 是什么?有无腐蚀性、毒性、是否易结晶?
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确定参数: 工作压力、工作温度是多少?
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功能需求: 主要是切断还是需要调节流量?
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操作环境: 是否需要频繁启闭、远程或自动控制?