1. 閥門驅(qu)動裝置分類(lei)


   ①. 手(shou)動(dong)(dong):手(shou)柄、手(shou)輪式(shi)(shi)(shi)(包括齒(chi)輪傳(chuan)動(dong)(dong));彈簧杠(gang)桿式(shi)(shi)(shi)。②. 電動(dong)(dong):電磁式(shi)(shi)(shi);電動(dong)(dong)機(ji)式(shi)(shi)(shi)。③. 氣(qi)動(dong)(dong):隔膜式(shi)(shi)(shi);氣(qi)缸式(shi)(shi)(shi);葉片(pian)式(shi)(shi)(shi);空(kong)氣(qi)發動(dong)(dong)機(ji)。④. 液(ye)壓:液(ye)壓缸式(shi)(shi)(shi);液(ye)壓馬達式(shi)(shi)(shi)。


   另外,按閥桿的運動形式,閥門(men)驅動裝置可以分為多回轉閥門驅動裝置和部分回轉閥門驅動裝置兩大類。多回轉是指驅動裝置輸出軸的轉動圈數大于1,如閘閥、截止閥、節流閥和隔膜閥用的驅動裝置。部分回轉是指驅動裝置輸出軸的轉動圈數小于1,如球閥、蝶閥和旋塞閥用驅動裝置。我國閥門驅動裝置的連接標準GB/T 12222《多回轉閥門驅動裝置的連接》和GB/T 12223《部分回轉閥門驅動裝置的連接》,分別等效采用了ISO 5210和ISO5211標準。


  ①. 閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)(de)(de)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)裝置就(jiu)是利用(yong)外加動(dong)(dong)力(li)(li)(li)(li)啟(qi)閉閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)并(bing)與閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)相連接的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)裝置。使(shi)用(yong)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)裝置的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是使(shi)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)(de)(de)操作省力(li)(li)(li)(li)、方便、迅速(su)、可(ke)靠(kao),或實現自動(dong)(dong)控(kong)制和遠程(cheng)控(kong)制。閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)裝置可(ke)以用(yong)手動(dong)(dong)、電力(li)(li)(li)(li)、氣力(li)(li)(li)(li)、液(ye)力(li)(li)(li)(li)或其(qi)(qi)組合形式的(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)(li)(li)(li)源(yuan)來驅(qu)(qu)動(dong)(dong),其(qi)(qi)運(yun)動(dong)(dong)過(guo)程(cheng)可(ke)由行(xing)程(cheng)、轉矩或軸(zhou)向推力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)大小來控(kong)制。


  ②. 對(dui)(dui)閥(fa)(fa)門(men)驅動(dong)裝置的(de)基本要(yao)求是:轉矩或(huo)推力能(neng)滿足閥(fa)(fa)門(men)的(de)啟閉需(xu)要(yao),對(dui)(dui)行程和轉矩的(de)控制(zhi)精確可靠,動(dong)力的(de)選用適合(he)現場情況,啟閉動(dong)作符合(he)控制(zhi)要(yao)求,裝置本身輕小。



2. 電力(li)驅(qu)動閥門


  在(zai)工(gong)程公司電力驅動閥門一般由工(gong)藝(yi)和儀表專業負責(ze)選(xuan)用,在(zai)這里僅作簡介。


  ①. 電動(dong)(dong)執行(xing)機構。電動(dong)(dong)執行(xing)機構一(yi)般由(you)電機、減速(su)箱(xiang)、手(shou)操機構、機械位(wei)置(zhi)(zhi)指示機構等(deng)一(yi)些部件(jian)組成。與其(qi)他閥門驅動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)相比,電動(dong)(dong)驅動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)具有動(dong)(dong)力源廣(guang)泛,操作迅速(su)、方(fang)便(bian)等(deng)特點,并且容易滿足各種控制要求(qiu)。所以,在閥門驅動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)中,電動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)占主導地位(wei)。


  ②. 電(dian)(dian)(dian)力(li)驅動(dong)(dong)閥(fa)(fa)門是常(chang)用的驅動(dong)(dong)方式的閥(fa)(fa)門,通常(chang)稱這種驅動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)形式的驅動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)為(wei)閥(fa)(fa)門電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi),閥(fa)(fa)門電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)的特點如下:啟閉(bi)迅(xun)速,可以大(da)(da)大(da)(da)縮短啟閉(bi)閥(fa)(fa)門所需(xu)的時(shi)間;可以大(da)(da)大(da)(da)減輕操作(zuo)人員的勞動(dong)(dong)強(qiang)度,特別適用于(yu)(yu)高壓(ya)(ya)、大(da)(da)口徑閥(fa)(fa)門;適用于(yu)(yu)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在不能(neng)手動(dong)(dong)操作(zuo)或難于(yu)(yu)接近的位置(zhi)(zhi),易(yi)(yi)于(yu)(yu)實現(xian)遠距(ju)離操縱,而(er)且安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)高度可以不受限(xian)制(zhi)(zhi);有利于(yu)(yu)整(zheng)個(ge)系統的自(zi)動(dong)(dong)化;電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)比氣源(yuan)(yuan)和(he)(he)液源(yuan)(yuan)容易(yi)(yi)獲(huo)得(de),其電(dian)(dian)(dian)線的敷設(she)和(he)(he)維護(hu)也比壓(ya)(ya)縮空氣和(he)(he)液壓(ya)(ya)管線簡單得(de)多;電(dian)(dian)(dian)力(li)供應方便、容易(yi)(yi)調整(zheng)、出力(li)大(da)(da),適合于(yu)(yu)遙控(kong)和(he)(he)自(zi)動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)的需(xu)要(yao),使用較為(wei)廣泛(fan)。但在設(she)計制(zhi)(zhi)造(zao)時(shi)需(xu)要(yao)考慮室外、易(yi)(yi)燃易(yi)(yi)爆等(deng)環(huan)境條件對電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)的影響,且結構較為(wei)復雜(za)。


  ③. 閥門電動裝置的(de)缺點是(shi)構造復雜,在潮濕的(de)地方使(shi)用(yong)更(geng)為(wei)困難,用(yong)于易爆介質時,需要(yao)采(cai)用(yong)隔(ge)爆措施。


  ④. 閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)電(dian)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)按所驅(qu)動(dong)的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)類(lei)型(xing)不同,可分為Z型(xing)和Q型(xing)兩大類(lei)。Z型(xing)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)電(dian)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)輸出(chu)軸(zhou)(zhou)可以轉出(chu)很多圈,適(shi)用于(yu)驅(qu)動(dong)閘閥(fa)(fa)(fa)、截止閥(fa)(fa)(fa)、隔膜閥(fa)(fa)(fa)等(deng);Q型(xing)閥(fa)(fa)(fa)門(men)(men)電(dian)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)輸出(chu)軸(zhou)(zhou)只能旋轉90°,適(shi)用于(yu)驅(qu)動(dong)旋塞(sai)閥(fa)(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)(fa)和蝶閥(fa)(fa)(fa)等(deng)。按其防護類(lei)型(xing)有普通型(xing)、隔爆型(xing)(以B表示)、耐熱型(xing)(以R表示)和三合一型(xing)(即戶外、防腐、隔爆,以S表示)。


  ⑤. 電(dian)動(dong)(dong)(dong)執(zhi)行機(ji)構(gou)一般(ban)由電(dian)機(ji)、減速箱、手操機(ji)構(gou)、機(ji)械位置指示機(ji)構(gou)等(deng)一些部(bu)件組成。與(yu)其(qi)他閥門(men)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置相比,電(dian)動(dong)(dong)(dong)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置具有(you)動(dong)(dong)(dong)力源廣泛,操作迅速、方便等(deng)特點,并且容易滿足各種控制要(yao)求。在(zai)閥門(men)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置中(zhong),電(dian)動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置占(zhan)主(zhu)導地位,見(jian)圖6.2.2。


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3. 氣動和液動閥門


  在工程公司氣動和液動閥門一般由工藝和儀表(biao)專業負(fu)責選(xuan)用,在這里僅作(zuo)簡介。


  ①. 氣動(dong)(dong)(dong)閥門(men)和液(ye)動(dong)(dong)(dong)是以一定(ding)壓(ya)力的(de)(de)空氣、水或(huo)油為動(dong)(dong)(dong)力源(yuan),利用(yong)氣缸(gang)(或(huo)液(ye)壓(ya)缸(gang))和活塞的(de)(de)運動(dong)(dong)(dong)來驅動(dong)(dong)(dong)閥門(men)的(de)(de),一般(ban)氣動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)空氣壓(ya)力小于(yu)0.8MPa,液(ye)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)水壓(ya)或(huo)油壓(ya)為2.5~25MPa。回轉型氣、液(ye)驅動(dong)(dong)(dong)裝置用(yong)于(yu)驅動(dong)(dong)(dong)球閥、蝶閥或(huo)旋塞閥。


  ②. 液動(dong)(dong)裝置(zhi)的(de)驅(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong)力大(da),適(shi)用于驅(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong)大(da)口徑閥(fa)(fa)門。如用于驅(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong)旋塞(sai)(sai)閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)和蝶閥(fa)(fa)時(shi),必須將活塞(sai)(sai)的(de)往復運動(dong)(dong)轉換為面(mian)回轉運動(dong)(dong)。除了采(cai)用氣(qi)缸或液壓(ya)缸的(de)活塞(sai)(sai)來驅(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong)外,不能采(cai)用氣(qi)動(dong)(dong)薄(bo)膜驅(qu)(qu)(qu)動(dong)(dong), 因其行程和驅動力較小,故(gu)主(zhu)要用于調節閥。


  ③. 氣(qi)動(dong)(dong)(dong)執行機構,閥門氣(qi)動(dong)(dong)(dong)驅動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)安全、可靠、成(cheng)本低(di),使用(yong)維修(xiu)方便,是閥門驅動(dong)(dong)(dong)機構中的(de)(de)一大(da)分(fen)支。氣(qi)動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)在具有防爆要求的(de)(de)場合應用(yong)較(jiao)多(duo)。閥門氣(qi)動(dong)(dong)(dong)驅動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)采(cai)用(yong)氣(qi)源的(de)(de)工作壓力較(jiao)低(di),結構尺寸不大(da),閥門氣(qi)動(dong)(dong)(dong)驅動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)的(de)(de)總推力也不很大(da)。


  ④. 它們都有結構緊湊、啟(qi)閉迅速的特點(dian),適用于室內或有腐蝕(shi)、易(yi)燃易(yi)爆的環(huan)境;其缺點(dian)是配管較復雜(za),不適于遠距(ju)離控制。氣動(dong)裝(zhuang)置的壓力一般為(4~6)×105Pa,,出力(li)較小。液動裝置采用較高(gao)的(de)壓力(li),出力(li)較大。



4. 手動閥(fa)門(men)


  ①. 手(shou)動(dong)閥(fa)門(men)是最基本(ben)的(de)驅(qu)動(dong)方(fang)式的(de)閥(fa)門(men)。它包括用(yong)手(shou)輪(lun)、手(shou)柄或扳手(shou)直接驅(qu)動(dong)和通過傳動(dong)機構進行驅(qu)動(dong)兩種(zhong)。


  ②. 手(shou)(shou)輪(lun)或(huo)(huo)手(shou)(shou)柄驅(qu)動(dong)。在(zai)啟(qi)閉(bi)(bi)閥(fa)門所需(xu)的(de)力矩小(xiao)于100kg·m時,采(cai)用(yong)手(shou)(shou)動(dong)驅(qu)動(dong)。手(shou)(shou)輪(lun)或(huo)(huo)手(shou)(shou)柄采(cai)用(yong)正方、錐方、鍵和螺(luo)紋等形式直接固定在(zai)閥(fa)桿(gan)或(huo)(huo)閥(fa)桿(gan)螺(luo)母(mu)上,閥(fa)門的(de)啟(qi)閉(bi)(bi)是通(tong)(tong)過手(shou)(shou)輪(lun)、閥(fa)桿(gan)和閥(fa)桿(gan)螺(luo)母(mu)來實(shi)現的(de)。它常(chang)用(yong)于驅(qu)動(dong)公稱通(tong)(tong)徑(jing)小(xiao)于300mm的(de)閥(fa)門。


  ③. 齒(chi)輪(lun)(lun)蝸(gua)輪(lun)(lun)驅(qu)(qu)動(dong)。當閥(fa)門啟閉所需(xu)的力矩較大(da)時,一(yi)般采用齒(chi)輪(lun)(lun)或蝸(gua)輪(lun)(lun)驅(qu)(qu)動(dong)。齒(chi)輪(lun)(lun)驅(qu)(qu)動(dong)有正齒(chi)輪(lun)(lun)和傘齒(chi)輪(lun)(lun),其傳(chuan)動(dong)比(bi)通常取1:3,多用于閘(zha)閥(fa)、截止閥(fa)和球閥(fa)。蝶閥(fa)和旋(xuan)塞閥(fa)通常采用蝸(gua)輪(lun)(lun)驅(qu)(qu)動(dong)。


  ④. 配備手動齒(chi)輪(lun)操(cao)作機構的(de)閥門壓力(li)等級和尺寸宜按表規(gui)定。但是,將手輪(lun)或手柄開到一半的(de)位置時的(de)操(cao)作力(li)不能超過35kgf。手動閥門的(de)最大(da)尺寸見表6.2.7。


  ⑤. 閥(fa)門的(de)(de)(de)齒(chi)輪操(cao)作(zuo)機(ji)構應以最大傳輸壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)設計,這(zhe)類(lei)閥(fa)門的(de)(de)(de)關(guan)閉試驗壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)應降低到(dao)該管線的(de)(de)(de)最大設計壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)。但是(shi),除了閥(fa)門的(de)(de)(de)齒(chi)輪操(cao)作(zuo)機(ji)構外,閥(fa)門的(de)(de)(de)其(qi)他部(bu)件應以足夠的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)等級設計。閥(fa)門的(de)(de)(de)關(guan)閉試驗壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)應按(an)照 API 598的(de)(de)(de)規定。


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5. 某(mou)大口徑閥門(men)驅動選用的工程應用


  某臥式設(she)備上部有一(yi)(yi)新增72”大口徑蝶閥(fa),根據(ju)所(suo)在國家管道設(she)計標準(zhun)規(gui)范,一(yi)(yi)般口徑大于12”的(de)(de)閥(fa)門(men)驅動(dong)裝置(zhi)不能用(yong)手動(dong),因此如(ru)果設(she)計單(dan)位把這(zhe)個大口徑蝶閥(fa)改為非手動(dong)驅動(dong)的(de)(de)閥(fa)門(men),將增加很多(duo)費用(yong)。后(hou)來經過(guo)仔細研究這(zhe)個國家的(de)(de)管道設(she)計標準(zhun)規(gui)范,發現對于很少(shao)進行操作的(de)(de)大于12”的(de)(de)閥(fa)門(men)驅動(dong)裝置(zhi)可以采(cai)用(yong)手動(dong)驅動(dong),并設(she)置(zhi)相應的(de)(de)操作平臺。




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