阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截断、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。船舶上多用于控制压缩空气、冷却水、液压油等流体。
一、阀门的分类
阀门的种类很多,且有多种分类方法,按用途和作用一般分为:
1、截断阀类: 主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、旋塞阀
2、调节阀类: 主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。
3、止回阀类: 用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。
4、分流阀类: 用于分配、分离或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。
5、安全阀类: 用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。
二、船舶常用阀门介绍
1、闸阀:
闸阀是指启闭体(阀板)由阀杆带动阀座密封面作升降运动的阀门,可接通或截断流体的通道。当阀门部分开启时,在闸板背面产生涡流,易引起闸板的侵蚀和震动,也易损坏阀座密封面,修理困难。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。如图2-6所示。

2、截止阀和节流阀
截止阀和节流阀都是向下闭合式阀门,启闭件(阀瓣)由阀杆带动,沿阀座轴线作升降运动来启闭阀门。截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直,通过带动阀芯的上下升降进行开断。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,并具有非常可靠的切断动作,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。

节流阀与截止阀的结构基本相同,只是阀瓣的形状不同:截止阀的阀瓣为盘形,节流阀的阀瓣多为圆锥流线型,特别适用于节流,可以改变通道的截面积,用以调节介质的流量与压力。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化,因此阀门的流动阻力较高。此外,引入的流体从阀芯下部引入称为正装,从阀芯上部引入称为反装,正装时阀门开启省力,关闭费力,反装时,阀门关闭严密,开启费力,此类阀门一般正装。如图2-7所示。
3、止回阀
止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣,用来防止介质倒流的阀门。它的作用
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作用于阀座,从而切断流动。包括旋启式止回阀和升降式止回阀。如图2-8所示。

4、安全阀
安全阀是自动阀门,它不借助任何外力,利用介质本身的压力来排出一定量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复到安全值后,阀门再自行关闭以阻止介质继续流出。安全阀的作用原理是基于力平衡,一旦阀瓣所受压力大于弹簧设定压力时,阀瓣就会被此压力推开,其压力容器内的气(液)体会被排出,以降低该压力容器内的压力。如图2-9所示。

选用安全阀要求灵敏度高、具有规定的排放压力、在使用过程中保证强度、密封及安全可靠、动作性能的允许偏差和极限值。
三、阀门执行装置
阀门执行装置一般分为两大类:气动执行装置、电动执行装置
1、阀门气动执行装置安全、可靠、成本低,使用维修方便,是阀门驱动机构中的一大分支。气动装置在具有防爆要求的场合应用较多。阀门气动驱动装置采用气源的工作压较低,

结构尺寸不大,阀门气动驱动装置的总推力也不很大。
2、电动执行机构一般由电机、减速箱、手操机构、机械位置指示机构等一些部件组成。与其他阀门驱动装置相比,电动驱动装置具有动力源广泛,操作迅速、方便等特点,并且容易满足各种控制要求。所以,在阀门驱动装置中,电动装置占主导地位。如图2-10所示。
阀门在船舶上的用途是广泛的,往往它所起到的作用也很大。例如在液压系统中阀门能够控制系统的运转;在机舱各类管路系统中,阀门同样也对维护运行设备的正常运转起着重要作用。尽管如此,阀门同其它产品比较往往被人们忽视,在安装机器设备时,人们往往把重点放在主要机器设备方面而忽略阀门的安装;或者选用错误型号、规格的阀门等情况……。这些作法都会使整个生产效率降低或停产、或造成种种其它事故发生。因此,对阀门的选用、安装、使用等都必须进行认真负责的工作,尤其对现代化船舶运行、生产和建设更应如此。
知识链接——船舶阀门操作方法及注意事项
1、手动阀门的开闭
手动阀门是使用最广的阀门,它的手轮或手柄,是按照普通的人力来设计的,考虑了密封面的强度和必要的关闭力。有些人习惯于使用板手,应严格注意,不要用力过大过猛,否则容易损坏密封面,或板断手轮、手柄。启闭阀门,用力应该平稳,不可冲击。某些冲击启闭的高压阀门各部件已经考虑了这种冲击力与一般阀门不能等同。
对于蒸气阀门,开启前,应预先加热,并排除凝结水,开启时,应尽量徐缓,以免发生水击现象。当阀门全开后,应将手轮倒转少许,使螺纹之间严紧,以免松动损伤。对于明杆阀门,要记住全开和全闭时的阀杆位置,避免全开时撞击上死点。并便于检查全闭时是否正常。假如阀办脱落,或阀芯密封之间嵌入较大杂物,全闭时的阀杆位置就要变化。
管路初用时,内部脏物较多,可将阀门微启,利用介质的高速流动,将其冲走,然后轻轻关闭(不能快闭、猛闭,以防残留杂质夹伤密封面),再次开启,如此重复多次,冲净脏物,再投入正常工作。常开阀门,密封面上可能粘有脏物,关闭时也要用上述方法将其冲刷干净,然后正式关严。如手轮、手柄损坏或丢失,应立即配齐,不可用活络板手代替,以免损坏阀杆四方,启闭不灵,以致在生产中发生事故。某些介质,在阀门关闭后冷却,使阀件收缩,操作人员就应于适当时间再关闭一次,让密封面不留细缝,否则,介质从细缝高速流过,很容易冲蚀密封面。
2、一般注意事项
200℃以上的高温阀门,由于安装时处于常温,而正常使用后,温度升高,螺栓受热膨胀,间隙加大,所以必须再次拧紧,叫做“热紧”,操作人员要注意这一工作,否则容易发生泄露。
天气寒冷时,水阀长期闭停,应将阀后积水排除。汽阀停汽后,也要排除凝结水。阀底有如丝堵,可将它打开排水。非金属阀门,有的硬脆,有的强度较低,操作时,开闭力不能太大,尤其不能使猛劲。还要注意辟免物件磕碰。
新阀门使用时,填料不要压得太紧,以不漏为度,以免阀杆受压太大,加快磨损,而又启闭费劲。操作时,如发现操作过于费劲,如为填料太紧,可适当放松,如阀杆歪斜,应通知人员修理。有的阀门,在关闭状态时,关闭件受热膨胀,造成开启困难;如果必须在此时开启,可将阀盖螺纹拧松半圈至一圈,消除阀杆应力,然后板动手轮。