唐峰(湖南省邵陽市邵陽學(xué)院生物與化學(xué)工程系, 湖南 邵陽 422000)

閥門是控制流動的流體介質(zhì)的流量、流向、壓力、溫度等的機(jī)械裝置，是管道系統(tǒng)中基本的部件。隨著我國對化工產(chǎn)品的需求日益增大，如何避免因化工產(chǎn)品質(zhì)量不佳導(dǎo)致的爆炸、環(huán)境污染等問題成為化工行業(yè)關(guān)注的焦點問題。在化工管道的設(shè)計過程中，各種閥門的選用是保證化工管道設(shè)計實現(xiàn)安全性、穩(wěn)定性的前提條件，其中常用閥門的選用顯得尤其重要。

1 閘閥

閘門是一種閥門通路的開關(guān)，在其工作時可以利用閥芯直接開啟或關(guān)閉閥門通路，一般在化工管道設(shè)計時會選用此種閥門控制壓力流體通斷。閘閥除了可以保證開啟或關(guān)閉閥門的及時性，還具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、實用性強(qiáng)、靈活性高的優(yōu)點，閘閥的缺點是構(gòu)造復(fù)雜、密封面容易損壞、價格偏高。在化工管道設(shè)計選用閥門的時候，不僅要根據(jù)企業(yè)的實際情況選擇價格適中的閥門，還要滿足管道設(shè)計的要求，不能顧此失彼，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失或降低產(chǎn)品質(zhì)量。閘閥在安裝時可以任意確定進(jìn)出口位置，也就是閘閥安裝具有無方向性的特點，并且不會對管道設(shè)計帶來負(fù)面影響。閘閥的應(yīng)用流體有兩種，一種是粘稠度比較高的流體，比如油類介質(zhì)，另一種是雜質(zhì)含量較多的壓力流體，比如含有粒狀固體的介質(zhì)。無論是哪種流體，閘閥對其要求都是溫度不能過高，并適用于作放空閥和低真空系統(tǒng)閥門。

2 球閥

球閥的閥芯是帶有貫通孔的球狀體，在啟動球閥時，球會跟著手柄的扳動而發(fā)生位置的變化，從而達(dá)到開啟或關(guān)閉管路的目的。球閥具有開關(guān)容易辨別、結(jié)構(gòu)簡單、反映迅速、體積小、重量輕和使用方便的特點，通過市場上球閥的價格比較可以發(fā)現(xiàn)，球閥的價格普遍都不是很高，并且在后期維修過程中，球閥的維修方法并不繁瑣。與閘閥相比，球閥的密封面不容易磨損，流體對其形成的阻力也比較小。球閥對迅速截斷管道壓力流體的作用是非常明顯的，但是需要注意的是，球閥不能用于流量調(diào)節(jié)，單個的球閥對流量進(jìn)行控制的效果也會大大降低[1]。因此，球閥只有在密封性要求較高、需要快速關(guān)閉管路的管道設(shè)計中才會用到，同時也適用于氣化、壓力流體具有腐蝕性等情況的管路設(shè)計。球閥對溫度的要求同閘閥一樣也是不宜高溫，當(dāng)球閥將密封面作為塑料時，其對溫度的要求就是低溫，最佳介質(zhì)的溫度是0℃以下。

3 節(jié)流閥

在通常情況下，節(jié)流閥不用作截止通路，而是在控制流量需求方面起作用。節(jié)流閥與截止閥的結(jié)構(gòu)在很多地方都相似，最大的區(qū)別是節(jié)流閥的閥瓣是節(jié)流部件，而閥瓣又有不同的形狀，使得節(jié)流閥的特性也會發(fā)生相應(yīng)的改變。節(jié)流閥的優(yōu)點是調(diào)節(jié)性能好、重量輕和外形尺寸小，缺點是調(diào)節(jié)精度受結(jié)構(gòu)的影響比較大，其結(jié)構(gòu)使閥芯的腐蝕速度比較快，調(diào)節(jié)的精度會隨閥芯的腐蝕程度發(fā)生變化，腐蝕程度越厲害，精度越低，反之精度越高。節(jié)流閥同閘閥和球閥一樣適用于溫度不高的壓力流體，對于壓力的要求則是高壓。節(jié)流閥的質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)之一就是閥內(nèi)空間的大小，閥內(nèi)空間越大，質(zhì)量越好。目前在市場上已經(jīng)出現(xiàn)多種型號的閥芯，在形狀和性能上各不相同，如何選擇節(jié)流閥需要把管道設(shè)計的具體要求作為參考因素。除此之外，在選擇節(jié)流閥的時候要留意閥座的通徑，一般要保證閥座的通徑在合適的范圍內(nèi)，這是為了減少介質(zhì)對閥瓣的沖蝕程度，因為當(dāng)節(jié)流閥的開啟較小時，就會增大介質(zhì)的流速[2]。

4 安全閥

安全閥是為了保護(hù)整個管路的正常工作而設(shè)計的自動保護(hù)裝置，可以有效保護(hù)管路設(shè)計的質(zhì)量與效率。其工作原理是以自身的閥體設(shè)計為基礎(chǔ)控制流體壓力，使其維持在安全值以下，從而達(dá)到保證管路壓力流體正常流動的目的。如果管路的流體壓力超出安全值，安全閥就會啟動，減少管路內(nèi)的流體，降低壓力。由此可以看出，安全閥的使用頻次并不多，只有在遇到特殊情況的時候才會啟動對管路內(nèi)的流體進(jìn)行降壓。實際上，在管路設(shè)計時會依據(jù)不同的情況選用不同型號的閥門，安全閥的種類多種多樣，對溫度沒有過高要求，不同的溫度有對應(yīng)的閥門，其使用范圍也比較廣。

5 減壓閥

減壓閥對管道內(nèi)壓力流體的壓力流量控制必須借助節(jié)流閥才能完成，主要是利用閥芯對壓力流量進(jìn)行調(diào)節(jié)?？刂茐毫α髁矿w現(xiàn)在兩個方面，一方面，通過降低壓力流量的體積達(dá)到降低管道內(nèi)壓力的目的，另一方面，當(dāng)管道內(nèi)飛壓力流體壓力流量不穩(wěn)定時，減壓閥可以調(diào)整壓力，保持管道內(nèi)壓力的穩(wěn)定性，從而減小壓力流體對其他部件的造成的傷害。在應(yīng)用減壓閥的時候，要注意減壓閥的工作壓力允許范圍，一旦超過這個范圍，輕則發(fā)生減壓閥性能降低或損壞其他部件的現(xiàn)象，重則形成重大安全事故。減壓閥在氣液狀態(tài)下的壓力液體均可使用，并且可以運用于壓力較大的流體，使用范圍比較廣泛。

6 結(jié)語

在化工設(shè)計中常用閥門的選擇不僅對于保證產(chǎn)品的質(zhì)量至關(guān)重要，還可以降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化化工產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)[3]。

[1]何平.淺談化工設(shè)計中的常用閥門選型策略[J].科技風(fēng),2012,22:9.

[2]方磊,張歡歡.關(guān)于化工設(shè)計的閥門選型策略分析[J].石化技術(shù),2015,01:107.

[3]宋世偉.化工設(shè)計中的常用閥門選型策略探析[J].化工管理,2015,09:9.