简要了解空调水系统阀门及其设计、选择与防腐

2023-06-13 15:32:42

阀门的分类与基本结构阀门用于管路系统中，处理液体之控制装置，选择阀的第一步骤是必须了解各种阀的功能与作用。按阀门的功能分类1）

阀门的分类与基本结构
阀门用于管路系统中，处理液体之控制装置，选择阀的第一步骤是必须了解各种阀的功能与作用。
按阀门的功能分类
1）切断用：用来切断〔或接通）管路中的介质。如闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、蝶阀等。
2）止回用：用来防止介质倒流。如止回阀。
3）调节用：用来调节管路中介质的压力和流量。如调节阀、减压阀、节流阀、蝶阀、V 形开口球阀、平衡阀等。
4）分配用：用来改变管路中介质流动的方向，起分配介质的作用。如分配阀、三通或四通旋塞阀、三通或四通球阀等。
5）安全用：用于超压安全保护，排放多余介质，防止压力超过规定数值。如安全阀、滋流阀等。
6）其他特殊用途：如蒸汽疏水阀、空气疏水阀、排污阀、放空阁、呼吸阀、排渣阀、温度调节阀等。

阀门的基本结构有如下几种类型

空调水的水质
1、供暖水质
二次水PH值9～12，温度为40～80℃；压力一般≤2.5MPa。
2、空调冷却水水质
乙二醇等，温度为－6℃～37℃；压力一般≤2.5MPa。
空调系统阀门的材质
1、阀体分为球墨铸铁、铸铜合金、不锈钢等，一般DN50及以上采用球墨铸铁，DN50及以下采用铸造同合金（不建议采用铸钢）；球墨铸铁一般为QT500－7或QT450－10；同合金为ZCuAl9Mn2，含铜量不得低于59％。
2、阀杆：304不锈钢、1Cr或2Cr不锈钢或冷拔黄铜HT62；
3、阀瓣：闸阀建议采用球铁包胶，蝶阀建议采用1Cr或2Cr不锈钢；截止阀、水力阀、两通阀、平衡阀等，建议采用铜合金或304不锈钢；
4、密封件：建议采用EPDM三元乙丙，水温低于120℃的情况下，不建议采用四氟密封或金属硬密封。
空调系统阀门的防腐处理
1、阀体内外表面防腐处理
（1）喷漆、烤漆、喷塑；其中喷塑防腐效果最好，正逐渐成为主流。
（2）前期除尘、除油、除锈很关键；防腐层的附着力很重要。
（3）并非越厚越好；合理厚度应在150～300微米之间。
（4）零件要在装配前涂装。装配后烤漆或喷塑会因过热而破坏非金属密封件，并且会有喷不到的地方，无法防腐。

2、阀门其他零件的防腐处理
（1）软密封闸阀采用全包胶防腐。
（2）蝶阀阀板、阀杆；水力阀阀杆、弹簧；闸阀阀杆、过滤器过虑网等零件采用不锈钢，无需涂层。
（3）水力阀平衡阀阀板、阀座、导阀、导管采用黄铜，无需涂层。
（4）橡胶密封零件为非金属材料，无需涂层。

空调水系统关断类阀门

1、闸阀；2、蝶阀；3、截止阀；4、球阀；5、锁闭阀。

闸阀

行业标准编号：CJ/T216-2005。

主要用于各种关断点，应用广泛；采用阀板全包胶形式，密封可靠；

最大口径可以到DN1400，连接尺寸小，DN500的软密封闸阀结构长度为359mm；

在25Kg及以上压力情况下，密封必蝶阀可靠；

DN50以下采用全铜丝接。

*铸钢闸阀、金属硬密封闸阀不符合建设部标准，不适用于建筑水系统，而且允许渗漏。但适合用于高温高压、油、气介质。

蝶阀

行业标准编号：CJ/T261-2007。

连接形式：对夹或法兰；

密封件：三元乙丙（0～100℃）；丁晴（0～60℃）；

手动驱动形式：DN150以下，手柄式；DN150及以上，建议采用涡轮式；

建议采用中线蝶阀：中线蝶阀可以双向承压，不建议使用偏心蝶阀；

PN16以上压力情况下，不建议使用蝶阀；

DN50以下不宜采用蝶阀，可用截止阀等。

空调水系统不适合采用金属硬密封蝶阀或四氟蝶阀：

金属硬密封蝶阀允许有可进泄漏，且泄漏量很大：30毫升X DN（GB/T13927-92）；

四氟蝶阀只适合用于较高温度下（≥100℃），因为四氟属于塑料，只有在较高温度下才变软，密封效果才好；

在技术要求中不要强调“铸钢”、“偏心”这样的要求，因为这些都是四氟蝶阀或硬密封蝶阀的特征，橡胶软密封蝶阀一般均采用球铁阀体、中线蝶板；

三元乙丙橡胶耐温可达120℃，可以长时间工作在100 ℃以上，完全可以满足采暖、空调系统的要求。

防结露蝶阀：

结露是潮湿环境、管道介质和环境温度温差较大时必然出现的现，结露不仅容易使阀门生锈，使电动、手动执行器出现故障，还会因为滴水而影响现场工作、生活条件。

目前市场一些所谓“防结露涂料”和“压铸铝合金阀体”防结露效果均不理想。

解决结露问题最好的办法是用非金属材料将阀体和执行隔开，甚至适用非金属的执行器。

防结露蝶阀的价格必普通蝶阀稍贵一点，大概只高15％左右，因此很有推广价值，尤其是用于电动阀门上。

电动蝶阀：

采用对加蝶阀或法兰蝶阀作为工作部件，以电动执行器作为驱动部件，接受并反馈远程或现场开关信号，实现关断或开启管道的作用。

适合用于需要远程控制或者不便手动操作的地方；

阀体和普通中线软密封蝶阀相同；

电动执行器采用角回转式，可以接受远程开关、调节控制，并反馈开关、调节信号；

驱动电源一般为AC220V，也可以根据现场条件要求厂家定做；适合开关或调节的用途。

截止阀

阻力较大，关断可靠，体积较大；

有金属密封，有橡胶密封，生产工艺较简单；

在关断阀门中，阻力较大，但是可以手动调流，必要时可以起到手动平衡的作用，且抗汽蚀能力较强；

DN50及以下多为螺纹连接，多采用全铜结构，但是一般由铜阀专业厂家生产，风机盘管、排气阀前用量很大；

要注意水流方向；DN200以上不宜采用截止阀，因为关断力太大，人工几乎不能关断。

球阀

DN50及以下采用全铜丝接，球体一般为不锈钢，密封环为四氟；

注意：安装过程中容易“还扣”，造成泄漏。

锁闭阀

多功能锁闭阀；磁性锁闭阀；IC卡锁闭阀。

空调水系统止回类阀门

1、消声止回阀；2、缓闭止回阀；3、无声止回阀；4、蝶式止回阀阀。

消声止回阀

多用于水泵出水口；

阀瓣为升降型，多为梭式或环喷式；

采用弹簧升降助力式，因此阻力较大，但是停泵后在尚有1~2米水头时，在弹簧的作用小阀瓣已经关闭，因此消除水锤效果很好；

结构简单，几乎不用维护；

适合立式安装，不适合卧装；

适合用于水泵出口处，应设置检修用闸阀或蝶阀以及橡胶软接头或金属软接头。

DN50以下一般为全铜丝接。

缓闭止回阀

《给排水用缓闭止回阀通用技术条件》CJ/T154－2001，为蝶式液压阻尼式缓闭止回阀，优点：结构简单，阻力小，缓闭效果明显，连接尺寸小；缺点：一般为速开缓闭，不能缓开，液压阻尼机构可靠性差。

目前较常用，较流行的是活塞式或膜片式缓闭止回阀，优点是阻力小，缓开缓闭，速度可调，防水锤效果好，维修方便，可靠性高；缺点是结构复杂，造价较高，口径一般不会大于一米贰，因此大型市政管道上的止回阀，适合用外挂阻尼装置形式的缓闭止回阀。

安装形式不限，适合用于给水，不适合用于排水，后面应设置检修用关断阀门。最小口径到DN50。

无声止回阀

橡胶膜瓣止回原理；

无金属机械运动部件，因此工作时无任何噪音；

柔性止回，消除水锤效果好；

橡胶膜采用高弹性、高强度三元乙丙，抗撕裂性好，而且即便撕裂，在相当长时间内也可以正常工作。

蝶式止回阀阀

结构简单，阻力小；维修方便，造价低廉；

但是密封效果差，无法防水锤，水击声音巨大；可用于流速不高、压力较小的水泵出口处。

空调水系统平衡类阀门

1、静态平衡阀阀；2、自力式压差旁通阀阀；3、电动压差旁通阀；4、自力式压差控制阀；5、自力式流量平衡阀；6、电动两通调节阀；7、风机盘管用电动两通阀；8、电动两通动态平衡阀（一体阀）；9、电动三通阀。

静态平衡阀阀

静态平衡阀阀（手动平衡阀，数字锁定平衡阀等）

升降阀板结构，简单可靠，造价低廉；

通过消能实现各区、各个之路之间的流量平衡，；

不能动态自适应供回水流量、压差的变化，更适合用于定流量系统；

不能实现线性调节，但是目前有进口厂家在阀瓣上想办法，线性有所好转；调试、整定繁琐。

自力式压差旁通阀阀

控制供水总管路和回水总管路之间的最高压差。

可以现场通过控制导阀调节最高压差值，当供回水压差达到或超过设定值时，阀门主动打开，由供水管（分水器）直接泄压到回水管（或集水器），前后应设置检修用关断阀门。

小开度工矿多，应考虑汽蚀问题。

无需电控、程控，全自力式，故障率低，维护简单。

缺点：控制精度较电动式低。

电动压差旁通阀

安装于分集水器之间，设定并控制供回水之间的压差，前后应设检修用关断阀门。

由电动两通阀、压差变送器、压差控制器三部分组成，或压差传感控制器，也可以置于大闭环中央控制下。

驱动电源为AC24V，控制电源为0～10V或4～20mA，压差控制器可采用机械显示或数字显示。

当旁通管道口径≥250时，可以选AC220V，模拟量控制的电动蝶阀，其他不变。

≤200孔径时，尽量选择等百分比的座阀阀体。

自力式压差控制阀

通过控制供回水管之间的压差来控制流量。

优点是调节简单（通过调节弹簧压缩量来调节压差控制范围），结构简单，方案成熟，故障率低，安装方便，无需电控。

缺点是调节压差的精度较低，最好和末端的电动阀门联合使用。通常安装于回水管路上。

自力式压差平衡阀不具备关断功能，根据需要，应另设关断阀门。

自力式流量平衡阀

通过自动控制流量，达到自动调节系统流量平衡的作用。

通常安装于供水管道上，也可以安装到回水管道上。优点是结构简单，故障率低，缺点是流量调节精度不及电动调节。

流量设定方法：用专用扳手，打开保护螺丝，旋转直到达到设计值。

压小于20kPa时，控制流量达不到设定值；压差超过300kPa时，可能产生噪音。

自力式平衡阀不具备关断功能，根据需要，应另设关断阀门。

限流型流量平衡阀

安装于供水管道上，当阀门前后压差变大时，弹簧被压缩，阀胆位移，减小过流面积，从而使流量保持在设计值。

优点是结构简单，可靠，调节精度高，故障率低。

缺点是阻力很大，系统压力损失计算一定要充分考虑。

和风机盘管用电动两通阀配合使用，可以组成“动态平衡电动两通调节阀”。

电动两通调节阀

电动两通调节阀用途非常广泛，它可以根据系统中温度的变化，自动调节流量。

需要和温度传感器、温度控制（设定）器配套使用，可以实现等百分比线性调节。

优点是调节精度高，缺点是价格较高。

DN32～50多为螺纹连接，DN50以上多为法兰连接。

接受0～10V或4～20mA控制。驱动电源一般为AC24V。

风机盘管用电动两通阀

和温度传感器、温度显示器、温度控制器配合使用。通过控制盘管的过流时间控制末端空间的温度。开关式，分常开、常关两种。

最大口径为DN25，电压为220V。采用螺纹连接。

应设置Y型过滤器和检修截止阀。

应设置橡胶软接或金属软管。

应有手动开关操作装置。

电动两通动态平衡阀（一体阀）

由动态平衡阀和电动两通调节阀两个功能，通过一个阀体实现。

优点是适用压差范围大，调节精度较高，体积小。

缺点是造价较高。

目前鉴于上述问题，很多用户采取了用自力式平衡阀串连电动两通调节阀的方式来实现一体阀的功能，效果很好，造价降低一半。风盘用一体阀意义不大，且由于流量损失大，不经济。

电动三通阀

分为分流与合流两种。

调节性电动三通阀采用AC24V电源，接受并反馈0～10V或4～20mA控制信号，线性调节。开关型驱动电源为220V。

空调水系统辅助类阀门

倒流防止器

用于空调水补水部分。可以严格防止倒流污染。

安装于饮用水和非饮用水之间。

DN50以下采用全铜、不锈钢螺纹连接， DN65及以上采用球墨铸铁阀体，法兰连接。

水锤吸纳器

由于系统压力较高或流速较高，因此开阀水锤和停泵水锤都较严重的场合，因此应采用活塞式水锤吸纳器。

水锤吸纳器一般安装于水泵出口止回阀的下游。

自动脱气机

采用循环形式主动去处掉绝大部分溶解在水中的空气，可以部分甚至全部取消系统中的自动排气阀，减少了出现末端设备泄漏的风险。

脱气核心部件是脱气轮和集气胶胆。

优点是运行可靠，占地面积小，效率高，能耗低，安全可靠。

可根据系统的大小采用不同规格，或单机布设，也可多联机。

经典课件，来自暖通南社。

阀门选用原则与设计

阀门选用原则

1、根据工作介质（水、蒸汽）选用；
2、根据工作介质参数选用：设计温度、设计压力、流量；

3、阀门应满足的设计要求：流阻、流量特性、密封等级等；

4、调节类阀门必须确定如下参数：流量要求、正常流动和关闭时的压力降、阀门的进、出口压力状况、流量特性、流通能力、可调比、阀权度和工作压力等；
5、选择阀门与管道的连接方式，一般有法兰、螺纹、对夹、卡箍等；
6、考虑选择阀门的几何参数：结构长度、开启和关闭后阀门高度方向的尺寸、整个阀门外形尺寸和安全操作距离等；

7、参考现有阀门产品样本选择适用的阀门。