控制阀细节分析之阀体

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1、控制阀细节分析之阀体李宝华萨姆森控制设备（中国）有限公司摘要：阀体是阀门主要部分，用于连接管道和实现流体通路，并可安置阀内件，接触各种介质并承受流体压力，应符合使用压力、温度、冲蚀、腐蚀条件等各方面要求，并根据工程实践、安装要求决定阀体形状、结构和连接。阀体的型式、材料是其两大要素。关键词：控制阀；阀体；型式；材料；分析引言控制阀又称调节阀（Controlvalve，国标GB/T17213.1-1998定义为控制阀），是自动控制的终端控制元件，决定着过程控制是否及时有效和系统安全，在整个控制回路中较为重要但又是长期以来技术比较薄弱的环节。控制阀是一种根据用户操作条件而量身定制的

2、产品，国内外生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，质量参差不齐。不同厂家的同类型控制阀的设计差异、技术特点和应用情况如何是大家关注的问题。针对大多数厂家都能生产的直行程控制阀尤其是直通单座阀型，本文试对其阀体及其技术细节进行探讨分析。直行程控制阀阀体阀体是阀门主要部分，用于连接管道和实现流体通路，并可安置阀内件，接触各种介质并承受流体压力，应符合使用压力、温度、冲蚀、腐蚀条件等各方面要求，并根据工程实践、安装要求决定阀体形状、结构和连接。阀体型式、材料是其两大要素。对于直行程控制阀，是与直线位移的执行机构配合使用，其阀杆（阀芯）是上下位移动作，也称为滑动阀杆阀（Sli

3、dingStemValve），在所有控制阀中是应用数量最多的阀型，且大部分控制阀厂商都能生产，因而型号系列多、厂商参数杂、质量性能差异大。直通单座是最常见的直行程控制阀阀体，能够应对大部分工况，可实现紧密关闭，结构相对简单；其它类型阀体也有很多，主要是满足特殊或特定的工况应用，结构也复杂一些。阀体一般采用铸造（包括压铸）、锻造（包括模锻）或棒状材料（参见图1），从热加工到冷加工，对铸造毛坯、锻造料材、棒状型材进行车制加工成一定尺寸。阀体常见材料有铸铁、球墨铸铁、铸钢、铸不锈钢、锻钢、锻不锈钢、合金材料以及有色金属、陶瓷、塑料等，选择原则是满足使用性能要求、有良好的工艺性和经济性

4、，要综合考虑、用料合理恰当。（a）待加工的阀体毛坯（b）铸造阀体（c）锻造阀体（d）棒状阀体图1直行程控制阀阀体阀门属于压力管道元件，阀体承受着管道内介质压力，阀体设计必须满足相关的标准要求，要符合规定的公称压力或磅级并且每件阀体都要经过耐压试验。阀体型式直行程控制阀型式多样，有应用最多的单座阀，还有双座阀、套筒（笼式）阀、角型阀、三通阀、隔膜阀以及管夹阀、角座阀（又称斜座阀、Y型阀）、滑板阀等，这些阀体可参见图2。此外还有一些满足特殊工况或特殊用户要求的特殊设计阀体，如带热夹套的阀体、用夹具紧固易拆卸的分离阀体、高压角阀锻造阀体等，参见图3。（a）单座阀（b）双座阀（c）套筒

5、阀（d）角型阀（e）三通阀（分流）三通阀（合流）（f）隔膜阀（g）管夹阀（h）角座阀（i）滑板阀图2直行程控制阀主要型式（a）卫生级分离阀体（b）锻材的高压角型阀（c）带夹套的阀体图3直行程控制阀特殊设计型式阀体连接阀体的连接形式有螺纹连接、法兰连接和焊接（参见图4、图5）。（a）螺纹连接（b）凸面法兰连接（c）环形结合面法兰连接（d）焊接连接图4直行程控制阀阀体连接（a）平面法兰（b）凸面法兰（c）环形结合面法兰（d）插接焊连接（e）对焊连接图5直行程控制阀阀体连接形式标准分享网www.bzfxw.com免费下载螺纹连接常用于小尺寸控制阀（通径不大于DN50/NPS2）、内螺

6、纹一般为G或NPT管螺纹，制造成本低一些，但在管道上安装拆卸有些不便，而且不适用高温工况。法兰连接是普遍选择，适于控制阀的各种压力范围，使用温度一般在800℃以下，具有各种尺寸。常见法兰型式有平面（FF）、凸面（RF）和环形结合面（RTJ）。平面法兰常用于低压场合,法兰面与垫片完全接触，螺栓紧固引起的法兰应力较低。凸面法兰经过精加工，上面有密封水线以保证密封性，可与各种材质垫片一起使用，工作压力可达40MPa（400bar），工作温度可达800℃。环形结合面法兰用于高压场合，外形相似凸面法兰，在凸面处加工出U形环槽，采用断面为椭圆形或八角形的透镜垫片，当压紧垫片时形成严密密封，

7、在100MPa压力下仍具有较好的密封性能，但不宜用在高温场合。焊接连接是将控制阀阀体直接焊接在管道上，采用套焊或对接焊，可实现严密密封，缺点是阀体材料必须是可焊接材料，一旦焊接就使日后拆卸困难。还有一种法兰连接带唇焊垫片的办法，法兰螺栓紧固和唇焊垫片焊接相结合，便于多次拆卸，常用在高真空管道。阀体端距工业过程控制阀标准都对直行程阀体在给定公称通径和公称压力时的端面间距有明确规定，大多数法兰连接或对焊连接的控制阀符合标准化的端面间距。对于直通阀体的平面法兰和凸面法兰，尺寸从法兰端面到法兰端面（