‘壹’ 石油开采的输油泵和阀门的作用是什么
泵是用来提升流体压力并输送流体的通用水力机械。油库主要用泵来收发和输转油品。在长距离管道输送中,泵是输油的心脏设备。含油污水处理系统、给水系统和消防系统也离不开泵。
泵按工作原理和结构特点可分为两大类。叶片式泵主要包括各种离心泵,是靠叶轮的叶片高速运转把能量连续传递给流体,提高输送压力以实现输送的。其体积小、结构简单、易于制造、流量稳定、运转方便。容积式泵是利用泵工作腔容积的周期性变化把能量传递给流体的,常用的有往复泵、齿轮泵和螺杆泵等。
一、离心泵1.离心泵的工作原理雨天,如果我们急速旋转伞柄,伞上的雨点会沿着伞的边缘飞溅出去,如图8-15所示。伞越大或旋转得越快,雨点就飞溅得越远。离心泵的工作原理与此类似,其工作过程就是能量的转化过程。泵轴将动能传递给叶轮,驱使液体高速旋转,产生的离心力使泵内流体沿叶轮流道向叶轮出口甩出。甩出的高速流体在蜗壳流道内减速、压力升高并从出口排出。产生的压力能将液体送至高处,就产生了扬程。同时,被甩出去的液体原来占据的空间变成了局部真空,叶轮入口处压力降低,在压差作用下不断将液体吸进叶轮入口。
图8-15离心泵的工作原理
离心泵是靠离心力工作的,泵内不能有气体。因气体密度小,旋转时产生的离心力小,叶轮入口不能形成真空,就无法将液体吸入泵内。故离心泵启动前必须使泵内和吸入管段充满液体,即需要灌泵。
离心泵主要由叶轮、吸入室、蜗壳和泵轴等构成,如图8-16所示。吸入室位于叶轮进口前,其作用是把液体吸入叶轮。根据形状,吸入室可分为锥形管吸入室、圆环形吸入室和螺旋形吸入室。叶轮是离心泵的重要部件,用于传递能量,有开式、半开式及闭式三类,油库常用闭式叶轮离心泵。蜗壳又叫压出室,位于叶轮出口之后,作用是汇集叶轮甩出的流体,并将流体送入压出管道或下级叶轮。
图8-18往复泵工作原理简图
1—泵缸;2—活塞;3—活塞杆;4—泵缸盖;5—进液阀;6—出液阀;7—进口管;8—排出管;9—进液罐活塞往复一次称为一个行程,左死点与右死点之间的活塞运行距离称为冲程。单作用往复泵每个行程只吸入和排出一次液体。双缸或三缸往复泵可充分利用活塞两端的空间。活塞每往复一次便可吸入和排出液体两次或三次,在吸入期间流量不会间断。
油库中常采用双缸电动活塞往复泵输送润滑油。小型往复泵可为离心泵引油灌泵,还用于抽吸车底油。
三、阀门用来开启、关闭或控制管道内介质流动的机械装置称为阀门。常用阀门有闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、止回阀、安全阀、蝶阀、防爆型电磁阀和疏水阀等。
1.闸阀闸阀是在阀杆的带动下,闸板沿阀座密封面作相对运动而达到开闭的目的。闸阀用于接通或截断管路中的介质。主要作切断用,不作节流用,所以必须全开或全关。闸阀由阀体、阀盖、闸板、阀杆和手轮等零件组成。
闸板是闸阀的关键部件。平行式闸板的两密封面都与阀杆的轴线平行,与通道中心线垂直,易制造、好修理、不易变形。楔式闸阀的密封面与阀杆的轴线对称成一定角度,两密封面成楔形。
闸阀的密封性能比截止阀好,且流动阻力小,开闭较省力。闸阀全开时密封面受介质冲蚀小,具有双流向、结构长度较小、适用范围广等特点。闸阀的缺点是外形尺寸高,开启需要一定的空间,开闭时间长,开闭时密封面容易冲蚀和擦伤。闸阀用量在各类阀门中约占绝大多数。
2.截止阀截止阀的阀瓣在阀杆带动下升降而启闭阀门。截止阀主要由阀体、阀盖、阀瓣、阀杆和手轮等组成。阀体有直通式、直流式及角式。截止阀使用极为普遍,用量较大,常用于蒸汽管、水管及小口径输油管上。全开或全闭,一般不做调节或节流用。由于流动阻力大,截止阀不适用于带颗粒和粘度较大的介质。
截止阀的特点有:(1)开闭时,阀瓣行程小、关闭时间短;(2)高度小、结构长度大、结构简单,制造和维修方便,成本低;(3)密封性能好,使用寿命长;(4)介质只能单方向流动。
3.旋塞阀旋塞阀也叫考克,其塞子绕轴线旋转从而达到开闭通道的目的。主要由阀体、塞子、填料、压盖和阀杆组成。旋塞阀按结构形式分为紧定式、自封式、填料式和油封式;按通道形式可分为直通式、三通式和四通式。旋塞阀结构简单、尺寸小、启闭迅速、操作方便、流动阻力小,可作分配换向用,但密封面易磨损、开关力较大,易卡死。油库中一般用在收发油比较频繁的场合。旋塞阀不适合输送高温、高压介质,不宜作调节流量用。
4.球阀球阀来自于旋塞阀,具有旋塞阀的优点,比旋塞阀体积小、密封性能好、开闭更轻便、维修更方便。球阀的阀芯是一个中间开孔的球体,绕垂直于通道的轴线旋转而控制阀门的开启和关闭。球阀主要由阀体、球体、密封圈、阀杆和驱动装置组成。球阀发展很快,新结构不断出现。
5.止回阀止回阀又称单向阀,主要由阀体、阀盖和阀瓣组成。其阀瓣能靠自身重力自动关闭,防止介质倒流。升降式止回阀密封性能好,适用于小管道;旋启式止回阀流动阻力小,适用于大管道。油库止回阀一般安装在离心泵出口的第一个阀位上。
6.安全阀对管道或设备起保护作用的阀门叫做安全阀。由阀体、阀盖、阀座、阀瓣、阀杆、弹簧和扳手等组成。介质压力超过规定值时阀瓣自动开启,排放到低于规定值时又自动关闭。安全阀按结构特点可分为封闭式和非封闭式;按阀瓣开启高度可分为微启式和全启式。安全阀主要用于锅炉、压缩机、高压容器及管路等因介质压力过高而可能引起爆炸的设施。
7.防爆型电磁阀防爆型电磁阀是采用电力操纵的一种直通阀门。主要由主阀、电磁控制器和阀位器组成。主阀利用介质的压力和弹簧的弹力开闭。电磁控制器包括两个常开和常闭电磁阀及两个调节阀,用来控制主阀活塞腔内的压力和主阀的开闭速度。阀位器用来控制主阀的开启度。由于电磁阀的电气部分与阀腔内介质严格隔离,可保证电磁阀在爆炸性场所安全使用。防爆型电磁阀多用于原油和其他无腐蚀性液体发放的出口管道上,与计算机、数控仪表等电器控制设备配合,能够实现自动控制,是目前油库应用较广的发油管道自动控制阀。
8.节流阀和减压阀节流阀通过改变流道截面积来调节介质的流量和压力,有针形阀、截止型节流阀和旋塞型节流阀等。减压阀通过节流使阀后压力降低到某一确定范围,并且在阀前压力不断变化时仍能保持阀后压力稳定在该范围内。两者都利用节流效应降压,但节流阀的出口压力随进口压力变化;减压阀却能保持阀后压力稳定。
9.疏水阀疏水阀又称疏水器或阻汽排水阀,能自动排泄凝结水并阻止蒸汽泄漏、提高蒸汽热效率、防止水击现象产生。
‘贰’ 污水处理的阀门有几种
污水处理的阀门常见的,闸阀、截止阀、球阀、蝶阀。因为是污水处理厂废水腐蚀性特别强,常见的强酸性和强碱性,所以在阀门和管路的选择上材质偏向于不锈钢316和钛合金,耐腐蚀超强。
按工艺设计和需求选择阀门,各种阀门都有可能用到 常见的,闸阀、截止阀、球阀、蝶阀。 工艺控制上,可能用到电磁阀、气动阀、止回阀、单向阀、节流阀等等。
‘叁’ 各种阀门的原理和用途
各类阀门选用指导
闸阀
闸阀是作为截止介质使用,在全开时整个流通直通,此时介质运行的压力损失最小。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。对于高速流动的介质,闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动,而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面,而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。从结构形式上,主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形式,常常把闸阀分成几种不同的类型,如:楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。
截止阀
截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短,并具有非常可靠的切断动作,使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。截止阀的阀瓣一旦处于开启状况,它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的接触,并具有非常可靠的切断动作,合得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。
截止阀一旦处于开启状态,它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触,因而它的密封面机械磨损较小,由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来,这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化,因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。
常用的截止阀有以下几种:1)角式截止阀;在角式截止阀中,流体只需改变一次方向,以致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。2)直流式截止阀;在直流式或Y形截止阀中,阀体的流道与主流道成一斜线,这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小,因而通过阀门的压力损失也相应的小了。3)柱塞式截止阀:这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在该阀门中,阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。阀瓣磨光成柱塞与阀杆相连接,密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。两个弹性密封圈用一个套环隔开,并通过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换,可以采用各种各样的材料制成,该阀门主要用于“开”或者“关”,但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环,也可以用于调节流量。
蝶阀
蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内,圆盘形蝶板绕着轴线旋转,旋转角度为0°~90°之间,旋转到90°时,阀门则牌全开状态。
蝶阀结构简单、体积小、重量轻,只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭,操作简单,同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时,蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力,因此通过该阀门所产生的压力降很小,故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门,密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。
采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长,但很难做到完全密封。金属密封能适应较高的工作温度,弹性密封则具有受温度限制的缺陷。
如果要求蝶阀作为流量控制使用,主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用,而且还应用于热电站的冷却水系统。
常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间,法兰式蝶阀是阀门上带有法兰,用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。
球阀
球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转90度提动作,不同的是旋塞体是球体,有圆形通孔或通道通过其轴线。球面和通道口的比例应该是这样的,即当球旋转90度时,在进、出口处应全部呈现球面,从而截断流动。
球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀最适宜直接做开闭使用,但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑,易于操作和维修,适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,而且还适用于工作条件恶劣的介质,如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的,也可以是组合式的。
按防止介质倒流选用阀门
这种类型的阀门的作用是只允许介质向一个方向流动,而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的,在一个方向流动的流体压力作用下,阀瓣打开;流体反方向流动时,由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座,从而切断流动。其中止回阀就属于这种类型的阀门,它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。旋启式止回阀有一介铰链机构,还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的阀座表面上。为了确保阀瓣每次都能到达阀座面的合适位置,阀瓣设计在铰链机构,以便阀瓣具有足够有旋启空间,并使阀瓣真正的、全面的与阀座接触。阀瓣可以全部用金属制成,也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者采用合成覆盖面,这取决于使用性能的要求。旋启式止回阀在完全打开的状况下,流体压力几乎不受阻碍,因此通过阀门的压力降相对较小。升降式止回阀的阀瓣座落位于阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣可以自由地升降之外,其余部分如同截止阀一样,流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起,介质回流导致阀瓣回落到阀座上,并切断流动。根据使用条件,阀瓣可以是全金属结构,也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。像截止阀一样,流体通过升降式止回阀的通道也是狭窄的,因此通过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些,而且旋启式止回阀的流量受到的限制很少。
按调节介质参数选用阀门
在生产过程中,为了使介质的压力、流量等参数符合工艺流程的要求,需要安装调节机构对上述参数进行调节。调节机构的主要工作原理,是靠改变阀门阀瓣与阀瓣与阀座间的流通面积,达到调节上述参数的目的。属于这类阀门的统称为控制阀,其中分为依靠介质本身动力驱动的称为自驱式控制阀如减压阀、稳压阀等,凡领先上来动力驱动的(如电力 、压缩空气和液动力)称为他驱式控制阀,如电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
弹性金属硬密封蝶阀介绍
弹性金属密封蝶阀是国家级重点新产品,高性能的弹性金属密封蝶阀采用了一个双偏心和一个特殊斜锥椭圆密封结构。解决了传统偏心蝶阀在启闭0°~10°瞬间密封面仍处于滑动接触摩擦的弊病,实现蝶板在开启瞬间密封面即分离,关闭接触即密封的效果,达到延长使用寿命、密封性能最佳的目的。
用途:
用于硫酸行业中气体管路:炉前鼓风机出入口,接力风机出入口,电除雾串联及联通阀,S02主鼓风机出入口,转化器调节,预热器出入口等调节和截止气量使用。
用于硫磺制酸系统中的焚硫、转化、干吸工段,是硫磺制酸装置用阀的首选品牌,被广大用户认为是:密封性能好,运转轻,副腐蚀,耐高温,操作方便、灵活、使用安全可靠的蝶阀,得到了大量推广使用。
还广泛用于:化工、石化、冶炼、医药、食品等行业中SO2、蒸汽、空气、煤气、氨气、CO2气、油品、水、盐水、碱液、海水、硝酸、盐酸、硫酸、磷酸等介质的管路上作为调节和截流装置使用。
结构特点:
①三向偏心的独特设计使密封面之间无摩擦传动,延长了阀门使用寿命。
②由扭矩产生弹性密封。
③巧妙的楔形设计使阀门有越关越紧的自动密封功能,密封面之间具有补偿性、零泄漏。
④体积小、重量轻、操作轻巧、便于安装。
⑤可根据用户要求配置气动、电动装置,满足遥控和程控的需要。
⑥更换零件材质可适用于各种介质,并可进行衬里防腐(衬F46、GXPP、PO等)。
⑦连续结构多样化:对夹、法兰、对焊。
‘肆’ 水泵进出口选配阀门的作用,在泵启动及停止过程中,阀门应怎么操作
水泵进出口阀门作用如下:
水泵进口阀门:主要目的是为了方便检修安装的,一般选择球阀、蝶阀、闸阀等;
水泵出口阀门:主要功能是调节水泵工况,限制流量的,当然也作为检修设备使用,选择和进口一样,一般要在阀门前端加装逆流阀(止回阀)配套使用。
水泵启动前检查进口是否完全打开,出口完全关闭或者稍开一点,这样才可以开机,关机相反,先关闭出口阀门后停机。
当然,这个规则不是任何地方都实用,对于小功率 小流量的水泵那就全部打开,随时起停吧,
‘伍’ 截止阀的工作原理和使用方法具体有哪些
截止阀启闭件是塞形的阀瓣,截止阀密封面呈平面或锥面,阀瓣沿流体的中心线呈作直线运动。截止阀阀杆的运动形式,有升降杆式,也有升降旋转杆式。截止阀只适用于全开和全关,亦可做调节和节流。
进典阀门截止阀属于强制密封式阀门,在阀门关闭时,必须向阀瓣施加压力,以强制密封面不泄漏。当介质进入阀体时,操作力所需要克服的阻力,是截止阀阀杆和填料的磨擦力与由介质的压力所产生的推力,关阀门的力比开阀门的力大,所以阀杆的直径要大,否则会发生截止阀阀杆顶弯的故障。近年来,从自密封的阀 门出现后,截止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔,这时在介质压力作用下,关闭截止阀的力小,而开启截止阀的力度要大,截止阀阀杆的直径可以相应地减少。同时,在介质作用 下,这种形式的截止阀也较严密。
截止阀的作用与优点:
截止阀结构简单,制造和维修比较方便。工作行程小,启闭时间短。密封性好,密封面间磨擦力小,寿命较长。截止阀的缺点如下:
流体阻力大,开启和关闭时所需力较大。不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。调节性能较差。
截止阀分阀杆螺纹的位置分有外螺纹式、内螺纹式。按工况介质的流向分,有直通式、直流式和角式。截止阀是按密封形式分,有填料密封截止阀和波纹管密封截止阀。
截止阀在安装与维护时应注意以下事项:
手轮、手柄操作的截止阀可安装在管道的任何位置上。手轮、手柄及伟动机构,不允许作起吊用。介质的流向应与阀体所示箭头方向一致。
当截止阀开启时,阀瓣的开启高度,为公称直径的25%~30%时,流量已达到最大,表示截止阀已达全开位置。所以截止阀的全开位置,应由截止阀阀瓣的行程来决定。