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                        化工截止阀阀体的结构设计

                        上海申弘阀门有限公司

  1．之前介绍万溯化学扩建自立式减压阀，现在介绍截止阀阀体的结构设计
  截止阀阀体结构设计的原则适用于节流阀、调节阀、安全阀、减压阀、柱塞阀及止回阀等阀体的结构谩计。截止阀种类 截止阀结构形式 采用设计标准 铸钢截止阀

截止阀阀体的结构设计阀体的结构设计

    由于阀门有多种类型，同类型阀门的结构形式又分成许多类别，因此，阀体的形状千变万化。尽管如此，由于阀体在受力和功能方面基本相似，故在结构上也有共性，在此将重点分绍阀体结构设计中代表性的截止阀阀体和闸阀阀体的结构设计。截止阀阀芯的金属支座表面设计成与阀座环的金属支座表面相互匹配，但其接触角度略有不同。正常情况下，阀芯具有一个比阀座环锥度较大的角度。这种环形的不相匹配保证了一个窄点的接触，是全部操作器的轴向力仅仅传递到阀座的一小部分，因而得到了金属对金属接触的zui严密关闭的可能性。在大多数结构中，手动截止阀的阀座环是用螺纹拧入阀体的。又是在有限的空间内要求用工具旋转阀座环。对于带螺纹的阀座也有某些缺点：首先，在腐蚀或苛刻的工况下，螺纹会被腐蚀，使得拆卸困难，第二，在阀芯和阀座之间的对中找正时，需附加的研磨

另外一种常用手动截止阀的导向型式是阀座导向结构。此处阀芯杆是由一个上导向器支撑（它的作用如同填料压盖）。阀芯头延伸部分的外部直径，作为第二个导向表面，对阀座进行导向。这意味着下部导向器表面留在物流层之内，所以工艺介质比较清洁。阀芯头的靠下部分具有开孔，该开孔在阀座开启过程中使物流运动通过阀芯头到达阀座。改变这些开孔的尺寸和形状、就会影响到缩减流量和流动特性。因为上导向器和下导向器之间的长度位于zui大长度，因此由于工艺物流造成的侧向旋塞运动不是一个问题，而且这种类型的导向器所要求的容许偏差，不像双顶部阀杆导向器的那样严格。这种结构降低了操作中的阀芯任何振动的机会。当阀芯和阀座有相同材料制成时，在长期或频繁的操作中可能发生金属表面磨损。高温可导致热膨胀和抱劳。不同截止阀的结构形式、特点及设计标准
截止阀阀体的结构设计标准
ASME B16.34-2004
BS 5160-1989
GB/T 12235-2007API 6D
1、阀体与阀盖的连接：法兰 MSS-SP-42-1999
2、流道：角式、直通、直流(Y型)三种 BS 1873-1999
铸钢截止阀
3、连接端：法兰或对焊 JPI-7S-46-1999
4、可以采用多种型式的阀瓣，常规为明杆 JIS B2071-1999
结构，少数口径较小的截止阀采用暗杆 JIS B2072-1999
结构 JIS B2081-1999
JIS B2082-1999
1、流道
JB/T 7746-1995：缩孔
BS5352-1999：通孔或缩孔 (class150～800);
通孔(class1500) JB/T 7746-1995
JPI-7S-36-1999：通孔 BS 5352-1999
锻钢截止阀
2、阀体和阀盖的连接：法兰、螺纹或焊接 JPI-7S-36-1999
3、连接端
JB/T 7746-1995：内螺纹、承插焊或法兰
BS5362-1999：内螺纹、承插、法兰和对焊
JPI-7S-36-1999：内螺纹、承插
压力自密封 1、流道：缩孔
锻钢截止阀 2、阀体与阀盖的连接：内压自封式
3、连接端：对焊、法兰或承插 ASME B16.34-2004
1、流道：角式、直通、直流(Y型)三种
2、阀体与阀盖的连接：法兰
波纹管密 3、连接端：法兰或对焊 ASME B16.34-2004
封截止阀 4、可以采用多种型式的阀瓣，通常为明杆
，也有少数口径较小的阀门采用暗杆
5、波纹管和填料双重阀杆密封
1、流道：角式
2、阀体与阀盖的连接：螺纹、卡箍或焊接
3、可采用多种型式的阀瓣，对于超高压阀
角式高压截止阀 门，通常采用内压自平衡的阀瓣
4、连接端：法兰或对焊 ASME B16.34-2004
5、阀体可采用整体式，两件式 GB/T 12235-2007
双向三通截止阀 1、流道：双向三通流道
2、阀体与阀盖的连接：法兰
3、连接端：法兰或对焊 ASME B16.34-2004
放料阀 1、流道：直通式
2、连接端：法兰
3、阀瓣：上展式或下展式
4、阀体与阀盖的连接：法兰 ASME B16.34-2004
衬里截止阀
1、流道：角式、直通、直流(Y型)三种
2、阀体与阀盖的连接：法兰
3、连接端：法兰或对焊
4、衬里材料为橡胶、塑料等 ASME B16.34-2004
料浆阀 1、流道：直流
2、连接端：法兰
3、阀体结构：分左右阀体中间
夹阀座，左右阀体用螺栓连接
4、阀体与支架连接：采用螺栓连接
5、阀盖：class150整体锻造，class300、 GB/T 12235-2007
class400分体式，采用支柱连接
6、阀瓣：锥面密封成平面密封，或节流
三通截止阀
1、流道：三通
2、连接端：法兰
3、阀瓣：平面密封 ASME B16.34-2004
水封截止阀 1、流道：直流 GB/T 12235-2007
2、连接端：承插焊、对焊 ASME B16.34-2004
3、阀体与阀盖：均为锻造，有个铬镍钢或碳钢 E101-1999
4、阀瓣：锥面密封(DN10～25)，平面密封 (DN32～200)
式密封面堆焊硬质合金

截止阀阀体的结构设计角式节流阀

1、流道：直角
2、连接端：法兰
3、阀体与阀盖：为锻造节流型式，套筒
钻孔、活塞在套筒中上下移动起到调
节流量作用
4、阀体、阀盖连接“螺栓连接 API 6A-2002
钛材截止阀 1、流道：直通
2、阀体、阀盖、填料箱、阀瓣、阀杆为钛材
3、阀体、阀盖连接：螺栓连接
4、阀瓣为平面密封 GB/T 12235-2007
压力表截止阀 1、流道：直流、直角、三通
2、阀体与阀盖的连接：整体锻造或螺纹
3、连接端：外螺纹、卡箍
4、阀瓣：有锥面和平面两种 ASME B16.34-2004

1、流道：角式、直通、直流（Y型）三种

2、阀体与阀盖的连接：法兰

3、连接端：法兰或对焊

4、可以采用多种型式的阀瓣，常规为明杆结构，少数口径较小

截止阀阀体的结构设计

(1)上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀阀体的流道截止阀阀体的流道可分为直通式、直角式和直流式三种，如图4—1所示。
  阀体流道设计的原则如下：
  1)阀体端口必须为圆形，介质流道应尽可能设计成直线形或流线型，尽可能避免介质流动方向的突然改变及通道形状和截面积的急剧变化，以减少流体的阻力、腐蚀和冲蚀。
  2)在直通式阀体设计时应保证通道喉部的流通面积至少等于阀体端口的截面积。
    3)阀座直径不得小于阀体端口直径（公称尺寸）的90 010。
    4)在直流式阀体设计时，阀瓣启闭轴线（阀杆轴线）与阀体流道出口端轴线的夹角“通常为45。~ 60。

    (2)截止阀阀体的结构设计阀体的结构
    1)铸造阀体。铸造阀体是目前应用zui广的一种结构形式。其zui大优点是通过铸件造型，既能达到所要求的合理的几何形状，特别是流道形状，又可少受重量方面的限制。
    图4_2所示为铸造桶形阀体，这种阀体结构常用于低压铜制、铸铁制以及钢制（多见于碳钢）阀门。图40铸造桶形阀体
  P/V20. D/V25桶形铸钢截止阀阀体设计图及主要尺寸标注如图4-3所示，桶形铸造阀体桶体直径的参考值见表4-1。

  2)锻造阀体。锻造阀体（图4-4）一般都用于小口径的阀门，特别是用于公称尺寸小于或等于DN50的高温、高压阀门。锻造阀体的优点是质量能保证、组织致密、表面质量较好；其缺点是由于流道孔采用机械加工（钻孔）制成，在孔与孔的过渡区会产生锐角过渡面，造成流阻大且易产生紊流，介质对阀体侵蚀大，锻件截面与铸件截面相比较不均匀性更大，因此在厚壁处所产生的热应力很大（特别是高温场合），常会在流道的锐角处发生开裂，并且锻造阀体材料的利用率较低。

截止阀阀体的结构设计图4-4锻造截止阀阀体
a)直通式b）角式图4-5所示为CL800、DN15锻钢截止阀阀体设计图皆郅

 3)锻焊与铸焊阀体。锻焊阀体如图4—6所示。若锻造重量受到限制或由于工艺上的原因，可以考虑采用这种形式（应按相应标准规定）。
  4)焊接阀体。焊接阀体（图4_7）有钢管焊接和钢板焊接两种。这种结构既节省材料又能获得理想的流道。对于清洁度要求较高的大口径阀门，这种结构也是比较理想的。其优点是重量轻，表面质量好，清洁度高，流阻小，结构简单及加工方便；缺点是焊缝多，焊接较困难。对于不锈钢的焊接阗体，要防止或消除晶间腐蚀和焊接变形，因此，应根据不同情况，在工艺上要采取相应措施。与本文相关的产品有化工隔膜阀构造原理