锅炉房和分汽缸该如何正确选用蒸汽阀门？
锅炉房和分汽缸该如何正确选用蒸汽阀门
锅炉房和分汽缸该如何正确选用蒸汽阀门？
对于蒸汽系统而言 ，分汽缸是蒸汽分配系统的源头。分汽缸安装的KWZK截止阀对后端整个蒸汽系统具有重要的影响。
而很多用户由于对分汽缸上KWZK截止阀的应用或需求不明确 ，采购阶段往往意识不到其重要性 ，而选用了普通的阀门。
当在实际的操作和使用时才深有体会 ，经常被内漏、外漏、开关难等问题反复困扰。
一、分汽缸上使用的KWZK截止阀有哪些特点？
特点1：
锅炉燃烧效率不可能为100% ，容易造成出口处的蒸汽含水量大。当蒸汽经过阀门时一般以湍流形式流动 ，且流速较大。
若蒸汽中含有水分 ，水的密度是蒸汽密度的300多倍 ，因此产生的冲刷力非常强 ，密封面经常被冲刷出线槽型 ，像被钢刷打过的痕迹。--这个特点容易造成内漏。
特点2：
锅炉出来的蒸汽 ，有间断性过热现象 ，并且压差比较大 ，蒸汽流速快 ，对密封面的冲蚀破坏严重。
若锅炉水软化处理不好 ，往往会析出部分酸碱物质 ，对密封面会造成腐蚀和冲蚀 ；
还有一些可结晶的物质 ，也可能粘附在阀门密封面上 ，导致阀门无法严密密封。--这个特点容易造成内漏。
特点3：
分汽缸进出口阀门 ，因阀后蒸汽用量 ，会随着生产需求时大时小。
在流速变化和汽液两相转换的情况下 ，很容易产生闪蒸、空化等现象 ，从而对阀门密封面造成冲蚀、汽蚀等破坏。--这个特点容易造成内漏。
特点4：
分汽缸进出口总阀 ，管控着全厂用汽的启停。在刚启机送汽时 ，为了避免冷管快速开关 ，造成主管线过度膨胀、振动或水锤冲击。
总阀必须要先小开度打开 ，让管道缓慢预热后再启动。当阀门处在小开度（15%开度）下过蒸汽时 ，流速会飞快 ，对内密封面的冲蚀严重。--这个特点容易造成内漏 ，双阀瓣结构可解决此问题。
特点5：
口径大 ，压差大。全压差关断 ，开关特别困难 ，只能借助加力杆（或F扳手）。
一旦用力操作不当时 ，容易造成阀门铜螺母、阀杆、波纹管组件、内密封件或其它部件的损坏。--开关难 ，高进低出结构可解决此问题。
特点6：
开关操作频繁。特别对于非连续运行的系统 ，频繁开关会造成内密封磨损严重 ，导致内漏关不紧。
并且在高温高压下 ，填料和密封圈容易老化 ，一旦填料函被磨损或老化后会产生外漏。
特点7：
影响生产效率。由于在蒸汽分配的源头 ，一旦停汽维护 ，影响整个下游系统的运行。
并且口径大 ，重量重 ，给维护或更换带来不便。只能选择在系统 ；蚨陨跋熳钚〉氖焙 ，只能是非工作时间加班维修。
特点8：
蒸汽高温高压 ，流速快。若有水锤冲击时 ，阀体容易有穿孔或被水锤击穿的问题。此特点解决方法 ，首先阀体壁厚需符合正规国标要求 ，避免选用偷工减料的产品。
材质建议选用铸钢 ，由于铸钢是精密铸造而成 ，组织紧密 ，坚固耐用。避免选用铸铁 ，由于砂型铸造过程中易产生疏松、砂眼 ，而导致铸件缺陷易穿孔。
二、根据上述工况的使用特点 ，对KWZK截止阀的要求需具备以下性能：、
1、内密封（阀瓣和阀座）：
需具备耐冲蚀、耐汽蚀、耐磨损 ，抗腐蚀、抗硬度的特点 ，才能抵抗工况的特殊性带来的损坏。
并且在频繁开关下 ，仍能确保紧密切断 ，尽量避免维护或更换阀门带来的系统 ； ，严重影响生产效率。
2、阀杆外密封需做到零泄漏：
一是减少能源浪费 ；
二是避免安全隐患 ，当蒸汽外漏 ，容易造成人员在开关操作时烫伤;
三是减少维护 ，节省人力更换填料或密封圈等低价值的工作。
3、解决压差大 ，开关难的问题 ，无需加力杆。
在冷管道刚启机时 ，具备缓慢启动 ，有效防止管道热应力。
当开启过快时 ，管道的连接处、膨胀节处易出现破裂 ，久而久之出现蒸汽的跑冒滴漏现象 ，浪费能源。
严重时出现裂管 ，还会出现管道振动或水锤冲击等现象。
因此 ，在选择阀门时 ，首先要认识到工况的特殊性 ，其次明白针对特殊性 ，对阀门有哪些基本要求。
然后 ，再结合市场上各厂家阀门的优缺点 ，选择到最合适的阀门 ，才能彻底解决问题。
三、分析普通的开关阀 ，为什么不建议用在锅炉房或分汽缸。
第一种 KWZK柱塞阀：
柱塞阀是第一代开关阀 ，有上下两个密封圈 ，密封效果由柱塞与密封圈紧密配合来达到。密封圈为柔性石墨或PTFE ，俗称“塑料王”。
如下剖面图
阀杆外密封：阀杆密封用填料和上密封 ，压紧填料就可以实现密封。
上密封环：由阀体、阀盖的连接螺栓、螺母、弹簧垫压紧组成 ，
下密封：靠柱塞外径和密封环形成密封。
优点：
1）刚开始使用时 ，密封很可靠。
2）维修简便 ，只需更换密封圈即可。
缺点：
1）由于填料或密封圈的摩擦阻力 ，开关非常慢 ，而且很难、很紧。
2）寿命较短 ，因为石墨密封圈容易被磨损、冲蚀、或高温老化。
3）阀瓣一旦与阀座接触 ，就会产生很大的摩擦力 ，因此它的机械磨损很大 ，寿命较短 ，容易产生内漏。
4）经过一段时间的使用 ，密封环如有磨损及渗漏 ，必须先将阀门关闭后 ，再将中法兰螺栓均匀地略加旋紧以至不渗漏。
更换时应防止柱塞和新装密封环裂痕和碰伤。需要经常性维护 ，并且维护人员需要有一定的经验。
第二种 KWZK填料式截止阀：
填料式截止阀 ，是在柱塞阀基础上发展起来的第二代开关阀。
外密封是用填料函安装在阀杆和阀帽之间 ，阻止蒸汽从阀杆处外漏。为了保证密封性 ，填料要紧密地压紧在阀杆缝隙中 ，造成截止阀操作困难。
如下剖面图
阀芯阀座内密封改用了金属硬密封 ，所以相比柱塞阀 ，开关起来轻松 ，但还是很紧 ，大口径同样需要借助加力杆才能操作。内密封寿命则比柱塞阀要长。
优点：
1）刚开始使用时 ，密封很可靠。
2）维修简便 ，只需更换填料函即可。
缺点：与柱塞阀类似 ，开关很紧 ，要经常更换填料 ，费时费力 ，容易外漏。
第三种 KWZK闸阀：
闸阀的启闭件是闸板 ，闸板的运动方向与流体方向相垂直 ，闸阀只能作全开和全关 ，不能作节流使用 ，不满足缓慢启机需求。
闸阀在开关时阀芯和阀座密封面始终接触并相互摩擦 ，因而密封面容易磨损造成内漏。
如下剖面图
优点：
1、流体阻力小 ，阀体内部直通 ，启闭行程短 ，介质是直线流动的 ，阻力小 ，最适用水介质。
2、可以使用在介质向两个方向流动的环网管道上 ，介质的流向没有方向性。
3、介质带有悬浮颗粒 ，可选用平板闸阀。
缺点：
1、在启闭过程中 ，内密封面之间有相对摩擦 ，磨损较大 ，甚至在高温时容易引起擦伤现象。密封面很容易夹杂固体颗粒而损伤密封面。
2、闸阀一般为填料外密封 ，容易外漏 ，操作困难。
3、而国内生产的闸阀 ，较大口径一般采用双弹性闸板 ，在蒸汽等高温介质状态下 ，会产生变形 ，难以确保密封。
第四种 KWZK球阀
球阀都是橡胶、尼龙或PTFE软密封作为阀座密封圈材料 ，常规PTFE的最高耐温为180℃ ，增强型PTFE耐温可达232~260℃。
如下剖面图：
而锅炉房一般都有0.8MPa ，对应温度有175℃。长期在高温下使用 ，密封圈容易软化、变形、磨损 ，导致阀门泄漏关不紧。
球阀只能全开或全关 ，不能做节流使用 ，不满足缓慢启机需求。
总结 ，通过上述四种常见开关阀优缺点对比 ，阀杆外密封全都是采用填料或密封圈做密封材料。
需要压紧盘根填料 ，使得阀杆摩擦力很大 ，开关非常困难。
锅炉房或分汽缸多数是大口径阀门 ，操作人员不得不用F扳手或加力杆才能操作。
这样带来了以下两个问题：
1、使用F扳手操作 ，用力不均匀或难以控制 ，阀杆容易受剪切力或扭力作用出现变形、断裂。
一旦阀杆变形 ，也导致填料快速磨损 ，从而导致阀门外漏。
2、使用F扳手操作 ，易用力过度 ，关闭过紧 ，容易导致部件受损 ，影响阀门正常工作。
而相反 ，用力不足时 ，阀门关闭不够 ，导致内漏 ，长时间内漏导致阀芯抽丝 ，永久性无法关闭 ，造成能源浪费。
因此 ，需要解决外漏 ，开关紧的问题 ，首先要选用新一代的波纹管密封截止阀。
其外密封部件 ，是采用金属波纹管 ，下端与阀瓣焊接 ，上端与连接板焊接 ，在流体介质和大气之间形成一个金属密封 ，确保阀杆处零泄漏 ，无需定期更换填料 ，零维护。
如下剖面图
这种新节能型的结构 ，彻底解决了填料填充在阀杆周围 ，有摩擦阻力 ，会增大阀门开关难 ，并且填料磨损有外漏的问题。
像上述分析的柱塞阀 ，填料式截止阀 ，闸阀和球阀 ，由于结构存在不足之处 ，明显就不适合。
五、如何解决大口径阀门容易内漏、外漏或开关难的问题：
在国内外众多品牌中 ，同样做波纹管截止阀的也很多 ，价格和品质也是参差不齐。
如果您担心 ，因为不懂行会选购到以次充好的产品 ，那我将以维远大口径波纹管截止阀的特点为例。教会您该从哪些方面去辨别好坏 ，希望能帮助您选择到最合适的产品。
beat365（DN125~DN350）大口径实物图
beat365大口径波纹管截止阀特点如下：
1、外密封优势-零泄漏、零维护
1）、波纹管有“Ω”型和“U”型两种 ，其中“Ω”型的加工难度更高 ，但寿命比“U”型长久 ，抗疲劳性能更好 ；
2）、波纹管常用的材质有304、321、316 和316L等 ，可做单层、双层和三层的波纹管 ，不同的组合 ，使用寿命（开关次数）差别很大。
由于波纹管随着阀门的动作而伸缩 ，要求波纹管具有一定的柔韧性和抗疲劳强度 ，其中316L不锈钢最适合 ，大口径都建议选用三层为佳。
如果是单层304不锈钢的波纹管 ，开关次数大约2000-3000 次。
而beat365大口径波纹管截止阀 ，采用三层316L 不锈钢“Ω”型波纹管组合 ，开关次数高达10000 次。
3）beat365波纹管组件采用波纹管与阀瓣一体化的组件 ，使波纹管与阀杆分离 ，即使阀门过度开关时 ，波纹管也不会产生扭曲、变形或断裂等现象。
而国内外厂家的波纹管组件 ，多数是把波纹管与阀杆焊接在一起。
当阀门过度开关时 ，波纹管下端跟着阀杆转动 ，而上端被中法兰压紧。在受到径向扭矩时 ，波纹管壁厚又很。ㄒ话0.2-0.5mm/层） ，就特别容易被扭曲变形 ，导致波纹管断裂而产生外漏。
2、内密封优势-寿命更长久
1）、beat365阀瓣和阀座均堆焊耐冲蚀、耐磨损、高硬度的司太立硬质合金 ，并抛光研磨成镜面。
使得内密封在抵抗闪蒸、汽蚀、磨损、抗硬度性能更强 ，确保内密封寿命长。
如下图：
2）、beat365采用冷压嵌入的独立阀座 ，接触面可以高精度加工 ，像镜子的表面一样光洁、平整 ，确保阀座与阀瓣的接触面高度配合。
如下图：
而普通截止阀 ，是从阀体加工一个台阶称作阀座 ，普通的铸铁材质容易含气孔、砂眼、夹砂等铸件缺陷。
在开关几次后 ，台阶就容易被冲蚀磨损掉。并且由于密封面不方便在车床精加工 ，粗糙的密封面 ，寿命很短就内漏。
如下图：
3、双阀瓣结构的优势-开启更轻松 ；并缓慢均匀预热管道 ，避免水锤冲击。
1）、在开启阀门时 ，手轮转动将小阀瓣打开 ，使蒸汽先从小阀瓣通过进行泄压 ，蒸汽流速会降低。
随着蒸汽通过小孔进入到大阀瓣下端 ，出口压差越来越低 ，从而使大阀瓣开启更轻松。
2）、小阀瓣先流通蒸汽 ，对于新开启的管道 ，起到缓慢均匀预热 ，避免由于冷管时快速开关 ，造成管线过度膨胀或水锤冲击。
不再因为需要小开度开启缓管 ，而造成过度冲蚀 ，影响使用寿命及密封效果。
如下图：
普通的阀门由于没有设计双阀瓣结构 ，若考虑启机暖管需要 ，通常都是在主截止阀旁安装一个DN15的小阀 ，作为启动缓管的阀门。
在启动前 ，先开启小阀门15分钟暖管后 ，才会打开主阀通蒸汽。
但分汽缸上截止阀数量多 ，都安装旁通的话 ，增加了空间要求 ，同时也给操作带来不便。
如下图：
4、高进低出流向的优势--关闭更轻松
当阀门将要完全关闭时 ，利用高进低出的流向 ，借助蒸汽压力作用于大阀瓣上 ，辅助大阀瓣的力向下靠近 ，与阀座更紧密接触 ，起到止流作用（同止回阀原理）。
再关闭小阀瓣 ，从而使阀门关闭更轻松 ，无须使用加力杆。
如下图：
而普通的阀门流向多数都是低进高出结构 ，当在关闭时 ，蒸汽的流向压力与作用力相反 ，两股压力相抵抗 ，导致关闭非常困难。
结语
采用双阀瓣平衡结构和流向高进低出的设计 ，是解决压差大开关难的最核心技术 ，真正实现了双向开关都极为轻松。
由于考虑到加工难度和造价成本 ，很多普通厂家都不愿意这么设计 ，所以很多用户会遇到 ，同样是波纹管截止阀 ，但解决问题的效果却有很大差异。
