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一篇文章讓你看懂常用消防閥門工作原理

一、閥門概論

1、概念

閥門：用以控制流體流量、壓力和流向的裝置簡稱閥門。

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)動機構（閥桿和帶動它運動的閥門驅(qū)動裝置）、密封件（填料、墊片等）和緊固件等組成。閥門的控制功能是依靠驅(qū)動機構或流體驅(qū)使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)運動以改變流道面積的大小來實現(xiàn)的。

2、閥門的主要參數(shù)

pn 公稱壓力（允許流體通過的最大的壓力）

dn 公稱直徑

tn 溫度范圍（允許流體的溫度范圍）

3、閥門使用前的檢查

檢查項目包括：

1）閥體內(nèi)外表面有無砂眼、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，密封面有無缺陷；

3）閥桿與閥芯連接是否靈活可靠、閥桿有無彎曲，螺紋有無損壞、腐蝕；

4）填料、墊圈是否老化損壞；

5）閥門開啟是否靈活等。

閥門使用過程中常出現(xiàn)的問題

1）與管道連接處的法蘭、螺紋泄漏；

2）填料涵泄漏、腰墊泄漏及閥桿開不動；

3）閥芯與閥座間關不嚴形成內(nèi)泄漏

4、閥門的應用

閥門在工業(yè)生產(chǎn)、生活的各行各業(yè)中都有非常廣泛的運用，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、國際空間站都有閥門在中間起在至關重要的作用。有資料顯示，在100萬千瓦的核電站，閥門的價值要占核電站總投資的5%到10%，后期閥門維修維護的費用要占核電站維護成本的50%，可見閥門的重要性。

二、常用消防閥門工作原理介紹

常用的消防閥門有閘閥、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、過濾器、濕式報警閥等。

常用閥門工作原理介紹，如下：

（一）閘閥

閘閥是一種最常見的啟閉閥，利用閘板（即啟閉件，在閘板中啟閉件稱為閘板或閘門，閘座稱為閘板座）來接通（全開）或截斷（全關）管路中的介質(zhì)。它不允許作為截流用，使用中應避免將閘板微量開啟，因高速流動的介質(zhì)的沖蝕會加速密封面的損壞。雙德閘板在垂直于閘門座通道中心線的片面作為升降運動，象閘門一樣截斷管路中的介質(zhì)，故稱做閘閥。

閘閥的種類 ,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)動手輪，通過手輪與閥桿的螺紋的進、退，提升或下降與閥桿連接的閥板，達到開啟和關閉的作用。

閘閥的優(yōu)點：

1、流體阻力小 , 密封面受介質(zhì)的忡刷和侵蝕小。

2、開閉較省力。

3、介質(zhì)流向不受限制 , 不擾流、不降低壓力。

4、形體簡單 , 結構長度短，制造工藝性好，適用范圍廣。

閘閥的缺點：

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，開啟需要一定的空間，開閉時間長。

3、結構較復雜。

（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作直線運動。閥桿的運動形式，（通用名稱：暗桿），也有升降旋轉(zhuǎn)桿式，（通用名稱：明桿）截止閥是指關閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動的閥門。根據(jù)閥瓣的這種移動形式，閥座通口的變化是與閥瓣行程成正比例關系。由于該類閥門的閥桿開啟或關閉行程相對較短，而且具有非常可靠的切斷功能，又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關系，非常適合于對流量的調(diào)節(jié)。因此，這種類型的截流截止閥閥門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，是使用最廣泛的一種閥門，它之所以廣受歡迎，是由于開閉過程中密封面之間摩擦力小，比較耐用，開啟高度不大，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，安裝時有方向性。截止閥的結構長度大于閘閥，同時流體阻力大，長期運行時，密封可靠性不強。

優(yōu)點

1、結構簡單，制造和維修比較方便。

2、工作行程小，啟閉時間短。

3、密封性好，密封面間磨擦力小，壽命較長。

4、　截止閥閥體的結構形式有直通式、直流式和直角式。直通式是最常見的結構，但其流體的阻力最大。直流式流體阻力較小，多用于含固體顆粒或粘度大的流體。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、在開閉過程中密封面的摩擦力比閘閥小，耐磨。

6、通常只有一個密封面，制造工藝好，便于維修。

缺點

1、流體阻力大，開啟和關閉時所需力較大。

2、不適用于帶顆粒、粘度較大、易結焦的介質(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計，完全消除了普通閥門閥桿填料密封老化快易泄露的缺點，波紋管截止閥不但提高了使用能源效率，增加生產(chǎn)設備安全性，減少了維修費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)流閥是通過改變節(jié)流截面或節(jié)流長度以控制流體流量的閥門。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)流閥沒有流量負反饋功能，不能補償由負載變化所造成的速度不穩(wěn)定，一般僅用于負載變化不大或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的場合。

節(jié)流閥具有以下特點：

1、構造較簡單，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，是一種結構簡單的調(diào)節(jié)閥，同時也可用于低壓管道介質(zhì)的開關控制的方式工作中的閥門蝶閥是指關閉件（閥瓣或蝶板）為圓盤，圍繞閥軸旋轉(zhuǎn)來達到開啟與關閉的一種閥，在管道上主要起切斷和節(jié)流作用。蝶閥啟閉件是一個圓盤形的蝶板，在閥體內(nèi)繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)，從而達到啟閉或調(diào)節(jié)的目的。

優(yōu)點

1、啟閉方便迅速、省力、流體阻力小，可以經(jīng)常操作。

2、結構簡單，外形尺寸小，結構長度短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門。

3、可以運送泥漿，在管道口積存液體最少。

4、低壓下，可以實現(xiàn)良好的密封。

5、調(diào)節(jié)性能好。

6、全開時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、電動、氣動、液壓方式。

缺點

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，并繞閥桿的軸線作旋轉(zhuǎn)運動的閥門。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度的動作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動方向，它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關閉嚴密。球閥最適宜做開關、切斷閥使用，但近來的發(fā)展已將球閥設計成使它具有節(jié)流和控制流量之用，如v型球閥。

優(yōu)點

1．流體阻力小，全通徑的球閥基本沒有流阻。

2．結構簡單、體積小、重量輕。

3．緊密可靠。它有兩個密封面，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，開閉迅速，從全開到全關只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠距離的控制。

5．維修方便，球閥結構簡單，密封圈一般都是活動的，拆卸更換都比較方便。

6．在全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕。

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用。

8．由于球閥在啟閉過程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中。

缺點

加工精度高，造價昂貴，高溫中不易使用，如管道內(nèi)有雜質(zhì)，容易被雜質(zhì)堵塞，導致閥門無法打開

（六）減壓閥

減壓閥是通過調(diào)節(jié)，將進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，使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。從流體力學的觀點看，減壓閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件，即通過改變節(jié)流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的。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。水泵吸水關的底閥也屬于止回閥類。啟閉件靠介質(zhì)流動和力量自行開啟或關閉，以防止介質(zhì)倒流的閥門叫止回閥。止回閥屬于自動閥類，主要用于介質(zhì)單向流動的管道上，只允許介質(zhì)向一個方向流動，以防止發(fā)生事故。

止回閥屬于一種自動閥門，其主要作用是防止介質(zhì)倒流、防止泵及驅(qū)動電動機反轉(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系統(tǒng)壓的輔助系統(tǒng)提供補給的管路上。

（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、手動應急裝置、自動滴水閥、排水球閥、供水側壓力表、控制腔壓力表等組成?！‘斢谢馂陌l(fā)生時，消防控制模塊聯(lián)動動作，打開電磁閥，通過控制腔的出口接通大氣壓，由于控制腔內(nèi)進口的減壓裝置作用，使得控制腔內(nèi)的壓力急劇下降，當控制腔內(nèi)的壓力比供水壓力低到一定值時，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，則水流入系統(tǒng)側進行滅火，控制腔內(nèi)的壓力表由裝在保護區(qū)內(nèi)的火災探測系統(tǒng)同時也就是雨淋閥閥瓣的驅(qū)動系統(tǒng)控制，它可以是電氣的、液壓的（濕式）、氣動的（干式）。

（九）信號閥

對于自動噴淋中，水流指示器前宜設信號閥。zsdf型消防信號蝶閥：用途：zsdf型消防信號蝶閥的頂部設有閥門啟閉電信號裝置，當閥門被誤關閉25%（全開度的4/1）時，電信號裝置便輸出被誤關閉的信號到消防控制中心。所以此蝶閥是消防自動噴水滅火系統(tǒng)的最佳配套產(chǎn)品。結構特點及工作原理：該蝶閥的電信號裝置設計蝸桿、蝸輪驅(qū)動裝置的頂部，并與閥桿直聯(lián)傳動，在精密全封閉的機電裝置內(nèi)，設有閥門開啟度機械指示和進口電氣元件及防銹機件。輸出信號長期穩(wěn)定可靠。