阀门在管路流体输送系统中起着关键的控制作用。它们通过改变通路截面和介质流动方向来实现导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。在选择阀门时,除了考虑介质的腐蚀性能、流量特性和连接形式外,介质的温度和压力也是至关重要的参数。根据不同的压力和温度条件选择适用于特定工况的阀门是必要的。
根据温度和压力选择阀门
1、阀门的使用温度
阀门的使用温度取决于所采用的材质。常见材质的使用温度范围如下:
- 灰铸铁阀门:-15~250℃
- 可锻铸铁阀门:-15~250℃
- 球墨铸铁阀门:-30~350℃
- 高镍铸铁阀门:最高使用温度为400℃
- 碳素钢阀门:-29~450℃,推荐使用温度为t<425℃
- 1Cr5Mo、合金钢阀门:最高使用温度为550℃
- 12Cr1MoVA、合金钢阀门:最高使用温度为570℃
- 1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢阀门:-196~600℃
- 铜合金阀门:-273~250℃
- 塑料阀门最高使用温度:
- 尼龙:100℃
- 聚氯化聚醚:100℃
- 聚氯乙稀:60℃
- 聚三氟乙稀:-60~120℃
- 聚四氟乙稀:-180~150℃
对于橡胶隔膜阀门,使用温度取决于橡胶的种类:
- 天然橡胶:60℃
- 丁晴橡胶、氯丁橡胶:80℃
- 氟橡胶:200℃
使用橡胶或塑料作为阀门衬里时,应以其耐温性能为准。陶瓷阀门由于耐温性差,通常适用于150℃以下的工况条件。然而,近年来出现了一种超性能陶瓷阀门,可耐高达1000℃的高温。玻璃阀门耐温性差,通常适用于90℃以下的工况条件。搪瓷阀门的耐温性能受到密封圈材料的限制,最高使用温度不超过150℃。
2、阀门的使用压力
阀门的使用压力取决于所采用的材质:
- 灰铸铁阀门:最大公称压力为1MPa
- 可锻铸铁阀门:最大公称压力为2.5MPa
- 球墨铸铁阀门:最大公称压力为4.0MPa
- 铜合金阀门:最大公称压力为2.5MPa
- 钛合金阀门:最大公称压力为2.5MPa
- 碳素钢阀门:最大公称压力为32MPa
- 合金钢阀门:最大公称压力为300MPa
- 不锈钢阀门:最大公称压力为32MPa
- 塑料阀门:最大公称压力为0.6MPa
- 陶瓷、玻璃、搪瓷阀门:最大公称压力为0.6MPa
- 玻璃钢阀门:最大公称压力为1.6MPa
3、阀门温度与压力之间的关系
阀门的使用温度和压力之间存在一定的内在联系,相互影响。温度是影响的主导因素,同样压力下的阀门仅适用于特定温度范围。阀门温度的变化会影响其使用压力。举例来说,碳钢阀门的公称压力为10MPa,当介质工作温度为20℃时,其最大工作压力为10MPa;而当介质工作温度升至400℃时,其最大工作压力降至5.4MPa;当工作温度达到450℃时,其最大工作压力为4.5MPa。