本文详述热力管网系统阀门选型及球阀的优势及工作原理

摘要：本文简述了热力管网系统管件选型及阀门的优势及工作原理、维护保养，为热力行业相关人员对热源规划、设计、设备选型、运营生产及设备维护、及改建升级供水系统提供了重要的参考价值。

近些年来，随着经济的发展和人们对低碳环保的注重，国家整治大雾及节能项目的整治，使越来越多的供水企业逐渐迈向正规化、科学化、能源化的供暖方式，极大的增加了供水费用，减少了供水服务品质。现在，我国在用能上呈高下降、高煤耗、高污染态势，节省能源势在必行。建设发展城市集中供水，是节省能源、减少环境污染，实现可持续发展的有效途径。

现今大部份供水企业考虑到费用的投入，依旧选用着多年来的落后的生产模式，以及热源规划的不合理、运行参数的不合理、管理模式的落后以及专业技术人员的匮乏、制约了供水行业的科学发展。在供水系统中，合理的采用流体控制设备及设计热源规划，成了各个供水企业的首要任务。球阀是热力系统中最典型的设备之一，球阀品质的优劣及是否按照球阀的特性进行合理的选型，将对供水品质起到了决定性的作用。

球阀是流体输送系统中的控制部件，具备截至、调节、导流、防止逆流、稳压、分流、调节介质流量平衡等功能。在供水系统中，因球阀品质造成的供水不达标，用户对热力公司的投诉也屡见不鲜。因为球阀都是敷设在地井，发生跑、冒、滴、漏现象，不容易被发现，通常要等到用户投诉、轮巡发觉、设备受损时才会被发觉，有问题不能及时发觉，发觉了就不是小问题，对管线运行安全导致影响，同时也对热源导致耗费，是困惑着热力技术人员比较乏力的问题，在有些供水企业在阀体选型上仍然存在着弊端，只关注设备的价钱或则仍然承袭先前的暖气设备方式，缺少创新意识，对管件特性及维护检修缺乏专业的知识，不考虑由于球阀品质引起的问题会给企业带给的高额的维护费用成本。

在热力管线系统中常用的阀体有阀门、闸阀、截止阀、止回管件等。这几种管件各具特点，同时还有各自的劣势，广泛的应用在供热系统中，同设计人员在选型时，一般以实际应用结合这几种球阀的异同点进行合理的设计规划。我们一上去了解一下这几种管件的异同点，阀门是应用最广泛的一种蝶阀，安装空间小，费用低廉、也可以用作调节介质的流量，软密封阀门因为受橡胶材料限制，不能用在低温的载荷，近些年来，金属三偏心阀门应用，大大提升了阀门在室温上应用的范围，但蝶板常年遭到介质冲蚀，导致密封面变型，会导致密封毁坏同时也会影响介质的流量，通常用在密封要求不严苛的场合。

阀门因为流体阻力小，介质流向不受限制，全开时密封面遭到介质的冲蚀要比截至阀小，但阀门外观规格和开启高度都较大，所需安装空间比较大球阀，开启过程中，密封面相对磨擦、容易造成插伤现象、维修时也比较麻烦，影响了在供水系统中大批量的使用。截至阀只是在系统中常用的球阀，其开启高度小，继电器关比较快速，启闭过程中密封面通常无相对滑动，不会造成灼伤，修理也较为便捷，但劣势是改变了介质的流向，提高了流体阻力，外表宽度也较大，通常截至阀的公称管径不小于DN250高压不小于DN150。

阀门问世于20世纪50年代，随着科学技术的迅猛发展，生产工艺和产品结构的不断改进，是近些年来在热力系统中应用越来越多的球阀，其优越的功耗是其他球阀难以达到的，它具备无流体阻力、重量轻、密封功耗零泄露，启闭继电器快速，密封面不受介质冲蚀，使用寿命长等特点，逐渐得到供企业球阀选型的偏爱。尤其是近五年全铆接阀门在集中供鳍片网中的普及使用，其新颖的内外零泄露、可埋地、管线冲压无蠕变、20年免维护的优势，更大程度上节省了供水企业安装费用及相关的维护费用，也得到了热力公司高管的认可。但在我们运行中如何对球阀进行日常的维护和检修，也成为供水企业不可忽略的一项工作。通过了解管件的工作原理以及产品特性、以及操作方式和故障排除，可以在公司正常生产中制订相关的生产作业机制，来保证管件设备的安全运行。

热力冲压阀门的工作密封原理：

常用的热力用全铆接阀门以及普通法兰阀门主要有阀门、阀座、球体、阀杆、及传动装置组成。主要的功能拨通和切断管线中流体的通道。阀门是通过传动装置推动立方体旋转90度来实现继电器功能的。主要的结构方式分为浮动球结构和固定球两种结构。

1.浮动球结构：浮动式联轴器的立方体在壳体内是可以浮动的，在流体介质压力下，圆球被牢牢的压到出口段密封喷嘴上，这将产生单密封，阀前锥面的密封不能保证，这些结构的阀门特征是结构简略，制造简略，单侧密封功耗好，尤其是全铆接冲压阀门喷嘴碟簧结构设计，使密封达到了更严密的等级，单其密封面要承受较大的密封比亚，启闭转速会减小，通常适用于DN300口径以下小口径的阀体。

2.固定球式结构：固定式结构的立方体具备上下旋转轴，立方体上部镶嵌联轴器，由下凸缘固定，下部与上衬套相通，立方体只好沿球阀通道平行的轴线做旋转运动，，不能像浮动阀门这样立方体可以向两侧联通，所以，固定阀门工作时，阀前流体的压力只好传递给轴套和联轴器，不会对导轮形成压力，因此壳体不会因管道中的压力变化形成变型，密封功耗好，使用寿命长，固定阀门的喷嘴是浮动的，喷嘴会利用前面的弹簧的压力和管线中的压力密切的压紧立方体，产生靠谱地密封。

热力阀门的维护和管理技术：

正确的使用安装保养阀门，是十分重要的，只是供水企业在制订作业程序中应当参考的内容，在施工期对阀门进行科学的管理和维护，不但可以保证安全，还可以减少施工和运行管理期的成本，主要留意以下几个方面：

1.要用正确的方式装卸管件，防止球阀遭到机械外伤，起吊球阀时，起吊带不能系在轴套或执行器上进行起吊，如非法操作，会导致气阀弯曲、阀杆密封失效以及涡轮箱受到破坏。

2.在阀体出厂前，要在阀体两端封上管件或则盖帽，防止在货运过程中和工地上的水、沙子、等杂质，踏入阀腔内球阀，对密封导致外伤和磨蚀。

3.在施工现场，球阀应摆放整齐，不能随意乱扔，会导致球阀排污阀或注脂阀造合成崩裂和破坏。

4.全铆接阀门在弧焊施工前，应确认球阀在全开位置冲压，防止冲压喷溅物导致立方体外伤，咬伤密封面，喷嘴区间冲压气温控制在140度

5.做完水压实验后，要将阀腔体的水排放干净，，避免生锈和结霜。

运行中美常维护的管理和保养建议：

1、对于API6D的管道阀门，拟定周期性检测球阀的密封功耗，通过排污阀来检测，如有内漏，按程序处理

2、根据球阀活动速率，向汽缸注入一定的润滑脂，通常管件活动一次后要过量注入润滑脂，每天注入量为密封系统的1/8，这么做的目的，最大程度的避开了管线内的杂质踏入喷嘴后腔，影响联轴器运动，进而引发密封失效，同时保证密封面一直处于润滑状态，延长使用寿命。

3、对于极少活动的球阀，每年应进行一次启闭操作，并注入一定的润滑脂及擦洗液，可以防止立方体和喷嘴胶合，也可以防止立方体活动时干磨，减少球阀操作力矩。

4、入冬前规避阀门进行保养，重点要排掉阀腔上面的水及执行机构的水，防止冬天结冰冻结，影响使用功能。

5、每年向球阀齿轮头执行机构加入耐热润滑脂，定期检测衬套密封，消除破损，做好外部保护。

为了增加球阀的牢靠度，延长球阀的使用寿命，做好初期的维护和监管工作十分重要，强化球阀设备出厂前的维护监督以及货运中的监管工作，推进设备安装现场前的维护保养以及安装过程中的监理工作，安装前一定要进行水压实验，及早发觉问题、及时处理问题。推进专业轮训，增加专业维护人员技能和素养，做到维护保养科学、规范、安全。改变理念，进行防治维护管理，拟定周期性维护计划并严苛推行。着力做好供水系统运行安全，确保暖气品质。

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