浅谈供热工程常用阀门的选用

姚 峰

（中国昆仑工程有限公司，北京 100037）

0 引言

阀门是流体输送系统中的关键控制部位，供热工程中介质控制、导流、关断等问题都取决于阀门部位的控制。阀门的作用主要有两个：作为主要设备起到关断作用；作为辅助设备起到辅助工作的作用。

1 供热工程常用阀门的分类及用途

供热系统常用的阀门类型有很多，如平衡阀、自立式平衡阀、闸阀、球阀、蝶阀、安全阀、截止阀、止回阀、调节阀等。它们具有不同的特性，在供热工程中起到不同的作用。下面将就这些阀门的分类及用途进行具体分析。

（1）平衡阀。

平衡阀是在调节阀的基础上对其流道模式加以改进，增强了调节阀的功能性，所以又被称作改进式调节阀或加强版的调节阀。平衡阀的主要改进体现在流道模式和阀座材料这两部分：流道采用的是直流式，可以应用于容量较大的供热工程；阀座材料采用的是聚四氟乙烯。改进后的平衡阀具有阻力小的特点，应用于容量大的供热工程时密封性更好，还具有截止功能。用于供热系统中的热力站二次网时，平衡阀具有优异的流量调节功能，正是由于其对于介质的控制力加强，所以平衡阀可以应用于更多的变流量系统中。需要注意的是，平衡阀在安装的时候需要注意其方向性，应根据工程的具体需求来决定是垂直安装还是水平安装。

（2）自力式平衡阀。

自力式平衡阀在阀门内安装了一个由弹簧和橡胶膜组成的结构，并且将阀杆与这个结构相连接。自力式平衡阀其实是加强版的平衡阀，特点在于它再度加强了对于介质流量的控制，一般用于流量比较大的供热工程。当流量加大时，其对平衡阀的冲击会形成一个不平衡的力，这个力会导致阀瓣向关闭的方向逐渐移动。介质流量冲击的力越大，阀瓣向关闭方向移动的位置也就越多。阀瓣向关闭方向逐渐移动的过程就是减少过流面积的过程，一般情况下，阀门内部会设置一个固定值，这个固定值就是阀瓣向关闭方向移动的最大位置。所以，无论供热工程中的流量有多大，自力式阀门最多能通过的流量是固定的。设置自立式平衡阀的目的就是为了控制供热工程中的流量，自动消除水力失衡的问题。自力式平衡阀也是具有方向性的，在安装时一定要注意，不要将方向安装反。

（3）闸阀。

设置平衡阀和自力式平衡法的目的是为了控制供热工程中的介质流量，常被用在介质流量比较大的供热工程中。但是，供热工程中最常见的阀门却是闸阀。闸阀又名闸板阀、闸门阀，其设置原理是通过闸板和闸座高度一致，并且将闸板和闸做光滑的表面紧密相连，加工成一个紧密贴合着的严密的密封副版。通过闸阀上的闸杆上提、下压，实现对介质的开放和拦截。所以闸阀在工作过程中起到关断的作用。

闸阀的优点有很多，在供热工程中介质流量在闸门处遇到的阻力较小，所以全开时也可以保证密封面不会受到介质的冲蚀。而且闸阀可以在供热工程介质双向流动的情况下正常使用。在安装过程中，闸阀是不分方向性的，所以比较适合新手使用。闸阀的材料比较结实耐用，不容易坏，不仅可以在介质流量比较小的供热工程中使用，在介质流量大的供热工程中也一样可以使用。可以看出，闸阀是性价比较高、性能最好的一款常用阀门，所以在供热工程中使用的较多。

以阀杆的不同形式作为划分依据，闸阀可以分为明杆和暗杆两种；按照闸板构造的不同则可以分为平形式和楔式两种，楔式要比平行式更为常用。平形式和楔式两者之中还可以进一步分为单闸门和双闸门两种形式。供热工程中比较常用的是明杆楔式单闸板闸阀和暗杆楔式单闸板闸阀，前者多安装在热力站内一次侧，后者则普遍装在热力站内二次侧。通常安装在主设备旁边，起到检修功能，工程师需要根据实际情况来选择是否使用闸阀作为供热工程的控制关键。

闸阀也有缺点，例如，闸阀的高度较大，所以如果供热工程的空间条件不允许的话，不能使用闸阀；闸阀开启和关闭所需的时间过长，工程师要对供热系统的工作时间进行判断，如果是需要紧急控制的供热工程也不大适合使用闸阀；由于闸阀是将闸座和闸板做成了一个紧密相连的整体，所以相对于其他阀门来说，闸阀是比较笨重的，而且修理过程比较麻烦、耗时较长，难度系数也较大。如果是大口径闸阀的话，单单凭人工手动操作是比较困难的，所以一般都是半自动或者全自动操作控制。

在安装闸阀的时候需要注意的是，不要将手轮安装在平行线以下，否则介质长时间的冲击和腐蚀会将阀杆腐蚀殆尽。

（4）球阀。

球阀因为阀芯是一个有通腔的球体而得名，是一种新型的、正在逐渐被广泛应用的阀门类型。这个球体连接的是阀门的阀杆，通过摇动阀杆阀杆控制阀芯做90°的旋转，这时阀门呈现开启或者闭塞状态，进而控制供热工程中的介质流动。其实，球阀和闸阀的作用相同，但还具有闸阀所不具备的优点，如体积小、好操作等，这也是球阀在供热工程中被热衷于应用的主要原因。球阀在石化等新型能源行业应用较为广泛。

目前球阀主要有两种形态：一种是浮动球式，另一种是固定球式。球阀一般应用在供热工程的关键位置，如供热工程内重要的分支点、热力站的接入口等应用的都是进口球阀。进口球阀和国产球阀在供热工程中应用的数量都比较多，进口球阀的故障概率要小一些。从球阀的结构来看，进口球阀和国产球阀还是有着很大的区别：国产球阀的阀体一般是两块式、三块式；而进口球阀一般都是焊接的一体式。

（5）蝶阀。

蝶阀是供热工程阀门类型中种类最多的一种阀门，其阀瓣呈现圆盘状，阀瓣上连接着阀杆，操作人员通过旋转阀杆使阀座呈现旋转状态，进而实现控制供热工程中介质的流通和阻断。蝶阀是可以通过阀座的旋转来控制介质的流量。与上面几种阀门相比，蝶阀的操作最为简单，但是当阀座呈现全开状态时，介质的冲击和腐蚀经常会影响到阀座。

常见的密封蝶阀有两种。一种是三偏心金属密封蝶阀。三偏心其实指的就是阀门中的阀轴、阀板在阀门中产生位置偏移。一般情况下每个阀门都是只有一个偏心的，也就是中心线和密封面的中心线产生偏离。然而更高性能的阀门会有两个偏心，也就是再加上阀轴中心线和阀门中心线偏离，造成两个偏心现象。在阀板开至20°甚至更大角度之后，密封线之间相互脱离，从而减少阀门中的摩擦。在双偏心的基础上再加上斜锥偏心，形成三偏心现象。这样一来，阀门在90°左右的时候就可以实现密封线之间相互脱离，最大限度地减少阀门工作时的摩擦，同时还可以实现用最小的扭炬角度实现科学、快速的关断。另外一种是橡胶软密封蝶阀，其蝶板制造的材料一般会选择电镀球墨铸铁，密封圈会选择橡胶材料。制作密封材料的原料不同，其性能也有差别，常见的密封材料有丁腈橡胶、乙丙橡胶、耐热乙丙橡胶，不同的密封材料对应着不同的温度。橡胶软密封蝶阀体型小巧、轻便，在安装过程中也不用分辨方向，是一款比较容易上手的蝶阀类型。

2 阀门的选用条件

2.1 闸阀的选用条件

闸阀一般分为平板闸阀和楔式闸阀两种，在不同的客观环境中要应用不同的闸阀，比如在容易结交的介质中就不能采用平板闸阀，平板闸阀应该使用在开关次数比较频繁的位置上。而楔式闸阀则不能应用于调节和节流的位置，比较适宜应用在对性能要求比较高但是对外形要求较低的位置。楔式闸阀对于工程密封性的要求比较高，这一点在安装时需要格外注意。

2.2 截止阀的选用条件

楔式闸阀不能应用于节流，如果供热工程中需要应用到有截流功能的闸阀，就要选取专门的截止阀了。因为截止阀的功能性较强，可以应用的位置比较多，所以选用条件没有那么苛刻，任何中压、低压、高压的环境都可以选用截止阀。截止阀的制造工艺相对来说比较简单，所采用的材料是比较耐用的材料，所以在使用过程中一般不会出现问题。即使截止阀出现了问题，维修环节也不复杂，所以它的这些优点就决定了截止阀在供热工程中可以作为单独的一项阀门类型来考虑和使用。

由于截止阀具有方向性，而且仅具有单一的方向性，所以在安装过程中需要格外注意。同时，使用截止阀部门应当组织定期的检修和更换，因为长期使用之后，其密封性会逐渐降低。

3 结束语

总体来说，阀门的应用还是要取决于现实环境和客观条件。阀门是为供热工程服务和工作的，是截断和开放介质的关键性环节。选用什么类型、规格的阀门，要综合考虑到介质的种类、流量的大小以及工程需求等，同时还要保证阀门在供热工程中的安全性。