闸板的两个密封面平行，阀座密封面垂直于管道中心线。
(a) 平行式单闸板 不能依靠其身达到强制密封， 必须采用固定或浮动的软质阀座。 适用于中低压大中口径，介质为油 类、天然气。
闸阀的特点
闸阀在管路中主要作切断用，一般口径DN≥50mm的切断装置多选 用它，有时口径很小的切断装置也选用闸阀。 闸阀有以下优点： ①流体阻力小。 ②开闭所需外力较小。 ③介质的流向不受限制。 ④全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。 ⑤体形比较简单，铸造工艺性较好。 闸阀也有不足之处： ①外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。 ②开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。 ③闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困难。
闸阀的分类
手 动 单闸板 楔式 双闸板 闸 阀 单闸板 平行式 双闸板 撑开式 自动密 封式 升降式 (明杆) 旋转式 (暗杆) 法兰 连接 直齿圆 柱齿轮
锥齿轮
螺纹 连接 气 动 液 动 电 动
焊接 连接
闸阀的结构
1. 手轮 2. 阀杆螺母 3. 填料压盖 4. 填料 5. 阀盖
6. 双头螺栓
第二章 阀门结构 和工作原理（上）
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主要内容:
常见阀门结构及应用 阀门的选用
闸阀
球阀
截止阀
旋塞阀
蝶阀
闸阀
（一）闸阀
闸阀是指启闭体(阀板)由阀杆 带动阀座密封面作升降运动的阀门，
可接通或截断流体的通道。当阀门
部分开启时，在闸板背面产生涡流， 易引起闸板的侵蚀和震动，也易损 坏阀座密封面，修理困难。闸阀通 常适用于不需要经常启闭，而且保 持闸板全开或全闭的工况。不适用 于作为调节或节流使用。
闸阀的结构
<2> 平行式闸板
(b) 平行式双闸板 自动密封式：依靠介质的压力 把闸板推向出口侧阀座密封面，达 到单面密封的目的。闸板间加弹簧 实现在关闭时的密封。密封面易被 擦伤和磨损。较少采用。 撑开式：用顶楔把两块闸板撑 开，压紧在阀座密封面上而达到强 制密封。 普通型闸板 调节型闸板 带导流孔型闸板
顶装式
典型特征： （1）双流向 （2）DBB功能 （3）可在线维修 （4）设计复杂 （5）制造周期长 （6）Class 150&300Lb 面间距不符合API6D （7）某些情况下受温度限 制 （8）不便埋地安装

全焊接
典型特征： （1）双流向 （2）DBB功能 （3）无外漏点 （4）重量轻 （5）设计灵活性差 （6）不能现场维修 （7）某些情况受温度 限制 （8）适于埋地安装

5、阀杆与填料 1.结构特征: (1).阀杆纯扭剪结构设计,阀杆只承 受纯扭剪作用，这样可以使得阀杆 密封不会因偏心而产生集中区域的 过度磨损,提高阀门使用寿命. (2).多重密封,具备防火、防静电、 防阀杆喷出结构设计。第一重密封 为“O”型密封圈组合密封 （VITON AED），第二重密封为防 火密封环（膨胀石墨），第三重密 封为“O”型密封圈密封，阀门为防 阀杆喷出结构设计，可以在带压情 况下更换阀杆第三重密封。
闸阀的结构
(a) 楔式刚性单闸板
应用： 常温、中温、各种压力
闸阀的结构
(b) 楔式弹性单闸板
特点：
结构简单，密封面可靠，能自行补偿由于
异常负荷引起的阀体变形，防止闸板卡住。 应用： 各种压力、温 度的中、小口径及
启闭频繁场所。
闸阀的结构
(c) 楔式弹性双闸板
特点： 温度变化时不易卡住， 也不易产生擦伤现象。
截止阀节流阀的特点
截止阀在管路中主要作切断用。 节流阀在管路中主要作节流使用。
截止阀有以下优点：

1． 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。 2． 开启高度小。 3． 通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。 截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较 长，一般公称通径都限制在DN≤200mm以下。截止阀的 流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。
截止阀和节流阀阀瓣
（１）截止阀阀瓣（平面阀瓣） 为截止阀主要形式的启闭件， 接触面密合，没有摩擦，密封性能
好，便于维修，不适合用于含有固
体颗粒的介质。
截止阀和节流阀阀瓣
（２）节流阀阀瓣 有针形、沟形和窗形三种形式。当阀瓣在不同高度时， 阀瓣与阀座的环形道路面积相应变化，从而得到确定数值的
压力或流量。
无防火结构设计阀座的三条泄漏途径

针对不同结构的球阀，其防火结构设计略有不同： (a).分体式球阀
(b)全焊式球阀

（2）防静电设计 由于球体及阀杆与 非金属材料接触和摩 擦，产生静电。因此， 在阀杆上/下位臵设臵 导静电弹簧，将静电 导通至阀体。并通过 标准的检测，标准规 定球体与阀体及阀杆 与阀体之间在12VDC 下，电阻值≤10欧姆。
截止阀的种类
螺纹连接 直通式 直杆式 上螺纹阀杆 法兰连接 焊接连接 螺纹连接 角 截止阀 上螺纹阀杆 斜杆式 直通式 下螺纹阀杆 法兰连接 式 下螺纹阀杆 法兰连接
节流阀的种类
直通式 截止型 角 式 螺纹连接 法兰连接 卡套连接 法兰连接 节流阀 旋塞型 直通式 螺纹连接
蝶
型
直通式
法兰连接
截止阀和节流阀的结构
8、自动腔压泄放 （1）具自泄式阀座结构的阀门，阀腔无介质截留； （2）具DIB-1双隔离和排放功能的阀门，由于阀腔截留 介质，当用于液体或冷凝工况时，阀门应另加装泄压阀； 9、放空和排污 用于排除阀腔内的污物以及对阀门进行在线密封检测；通 过放空装臵可向阀腔注入清洗剂，软化阀腔结垢，并排出 腔外。 10、驱动链 对于驱动链的各部件，其设计承载扭矩至少应为阀门开启 扭矩的二倍，通常取三至五倍；驱动链应设计过力矩保护， 且驱动链的最薄弱处应为阀门与驱动装臵的连接处。
全焊球阀的阀杆多重密封结构

6、 紧急密封——注脂系统
（1）该系统由注脂阀和止回阀组成，分别安装于阀体外侧之阀座部位和阀杆 填料函外径上。 （2）该系统可以用来阻止或减少管线阀门密封座的泄漏。
（3）该系统是一种补救措施，可以将阀门的彻底维护延迟到下一个预定的管 线关闭期。
（4）注脂之前，需要对阀座密封部位进行冲洗 ，且在此过程中阀门须开关 15度左右三至四次，以此彻底清洁球体与阀座的接触面。 （5）注脂后，要测试密封效果。

4、球体与轴承 关键要素
（1）球体的关断尺寸，密封带宽度；
（2）球体的刚性，是影响阀门在高压条件下密封性能的重要因素；
球体强度分析
球体与轴承座的正向接触应力分析
（3）轴承的比压和防咬死。 所有的球体、阀座支承、阀杆等有转动的内件表面采用表面处理，通常要求 进行化学镀镍处理，使转动部位表面具有足够的镀层厚度和硬度。旋转接触 面均采用PTFE（聚四氟乙烯）复合轴承，操作扭矩小，使用寿命长，操作轻 便可靠。
1、手轮
2、阀杆螺母 3、阀杆 4、填料压盖 5、T形螺栓 6、填料 7、阀盖
8、垫片
9、阀瓣 10、阀体
截止阀和节流阀阀体
（１）直通形阀：流动 阻力大，压力降大； （２）角形阀：弯头处， 流动阻力小。
截止阀和节流阀阀体
（３）直流阀：阀体与阀 杆成45°,流动阻力小，压降 也小，便于检修和更换。 （４）针形阀：阀瓣为锥 形针形，阀杆通常用细螺纹 以取得微量调节。



(4).根据阀门工作介质和实际工作情况，可合理选择阀 座的双活塞效应（DPE），实现DIB-1或DIB-2的功能。
DIB-1 双阀座双向
DIB-2 单座单向和单座双向

3.球阀DB&B功能 关于DB&B阀门，API 6D的定义是：“带有两个座合表面（即两个 密封副）的阀门，在其关闭位臵可通过在两个座合表面之间的阀体腔 的排放/排气方法，提供其阀门两端的压力（承压）密封”。意即阀 门处于关闭位臵时可对阀中腔进行排放/排气的操作，但对于长输管 线阀门，阀门通常是长期处于全开启的状态，因此要求阀门在全关和 全开位臵均能够实现DB&B功能。

（6）注脂的条件：当阀座与球体的接触表面由于磨损，老化和异物损害时， 注入合适的密封脂可以暂时阻止或极大的减少泄露。
阀座部位注脂结构
阀杆部位注脂结构

7、火灾安全与防静电 球阀要具火灾安全功能，则其结构必 须为防火型，而其防火结构的设计应主要 考虑：阀座的防火结构设计，阀杆防火结 构，阀体与左右体结合面的防火结构设计。 其中，阀座防火结构的设计是关键，阀座 的防火性能良好，在火灾事故状态下，可 减轻阀杆防火结构，阀体与左右体之间防 火结构设计的难度。 （1）阀门的防火结构设计 对于球阀，阀门的防火结构设计包含 三个方面：即阀座防火结构设计、阀杆防 火结构设计和阀体防火结构设计。 不具有防火结构设计的阀座，在火灾 情况下，有三条泄漏途径。

2 阀座及密封 阀座是阀门设计最重要的环节，对于阀门的密封可靠性，长久的使用寿命及 操作的灵活性起着十分重要的作用。 1.阀座的材料 为使阀门更有效地密封，阀座采用金属+VITON AED（抗爆氟橡胶）双重密 封混合设计。金属阀座采用不低于阀门球体的材质，但应考虑其与球体密封 面间的硬度差。软阀座采用VITON AED抗爆氟橡胶，硬度95~98 Shore A。 2.阀座结构及DIB-1、DIB-2 (1).对于阀座采用多重复合密封阀座结构设 计，阀座初级密封由金属－金属密封提供 ，金属密封由球体和阀座的高精度加工及 表面处理保证；第二级密封由嵌入阀座的 管线球阀典型阀座结构 软密封环提供;高压力情况下可增加阀座保 护环的设计,即增加了一道密封提高了密封可靠性,同时保护了后级密封延 长了阀门的使用寿命，这也是管线球阀阀座结构设计的发展趋势。 (2).阀座与球体之间由弹簧和介质压力保证始终压紧。 (3).带有密封脂注入装臵，可以在需要的情况下向阀座与球体之间注入密 封脂。