BALON巴隆阀门 > 阀门百科 > 化工设计常用阀门选型指南:原则、详解及注意事项

化工设计常用阀门选型指南:原则、详解及注意事项

07. 28 , 2025

一、阀门选型基本原则

明确功能与用途定位

化工设计中选用阀门时,需先明确其具体功能与用途,确定阀门在系统中承担的关键作用(如启闭、调节、止回等),并掌握控制方式、工作压力等基础参数。结合工艺条件综合评估,确保选型与实际需求匹配。

熟悉阀门特性差异

不同品种、类型的阀门在功能和适用场景上存在显著差异,其生产工艺与应用条件也各有侧重。设计人员需深入了解各类阀门的特点,确保所选阀门符合使用场所的安全与工艺要求。

确定端部连接形式

阀门端部连接主要包括螺纹、法兰和焊接三种形式,其中螺纹和法兰连接应用更为广泛:

螺纹连接适用于公称通径 DN≤50mm 的场景,通径过大易导致安装困难及密封失效;

法兰连接安装拆卸便捷,适用于各种通径和压力等级的管道连接;

焊接连接可靠性高,但对施工条件要求严格,且拆卸重装难度大,适用于长期稳定运行、温度较高或条件严苛的工况。

科学选择阀门材质

材质选择需以工作介质的物理化学性能为核心依据,同时考虑介质清洁度,并参考相关规范标准。合理的材质选择直接影响阀门的质量、性能及使用寿命:

阀体材料优先选用铸铁,其次为碳钢、不锈钢;

密封圈材料优先选用橡胶,其次为铜、合金钢及 F4(聚四氟乙烯)。

二、常用阀门选型详解

闸阀选型

闸阀在化工生产装置中应用广泛,其特点是不改变流体流向,全开状态下阻力系数小,适用的口径、压力及温度范围较宽。与同口径截止阀相比,闸阀安装空间更节省,但存在高度较大、启闭时间长、密封面易受冲蚀等缺点,且对介质清洁度有一定要求,采用非金属耐腐蚀材料制造难度较大。

闸阀在全开或全关状态下控制流体启闭效果更佳,不适用于流量调节(全开时闸板背面易形成涡流,导致闸板冲蚀、振动及阀座密封面损坏)。按阀杆螺纹位置可分为明杆式与暗杆式:

按闸板结构可分为楔式和平行式:

适用场景:蒸汽、油气、高温油品等介质,或开关频繁的位置;不适用于易结焦介质(特殊楔式单闸板除外)。

明杆式适用于腐蚀介质环境;

暗杆式适用于低压、无腐蚀性介质环境。

楔式闸阀包括单闸板和双闸板,单闸板适用于易结焦的高温介质,双闸板适用于蒸汽、油品等介质;

平行式闸阀多用于油气输送系统,化工装置中较少使用。

球阀选型

球阀适用于低温、高温、高黏度介质,以及含悬浮固体颗粒的工况,根据密封材料不同,也可用于颗粒状、粉状介质系统。全通道球阀多用于快速启闭(如事故紧急切断),较少用于流量调节,在化工管道中,对密封、耐磨性要求严格的高压截止、快速启闭及缩口通道场景中表现优异,同时适用于腐蚀性介质、轻型结构及低压截止工况,在低温、深冷介质系统中需选用带专用阀盖的低温球阀。

选型要点:

浮动球阀的阀座材料需能承受球体及介质荷载;

DN≥200mm 的大口径球阀宜采用涡轮传动;

大口径、高压力工况优先选用固定球球阀;

输送可燃、毒性介质时,需配备防火及防静电结构。

止回阀选型

止回阀对介质清洁度有一定要求,主要用于防止流体倒流,选型需结合口径及安装方式:

旋启式止回阀承受压力可达 42MPa,根据材质不同,适用于蒸汽、腐蚀性介质、油品等,温度范围 - 196~800℃。

DN≤40mm 时,宜选用升降止回阀,需安装在水平管道;

DN50~400mm 时,可选用旋启式止回阀,水平或垂直管道(介质需自下而上流动)均可安装;

DN≥450mm 时,适合选用缓冲性止回阀;

DN100~400mm 也可选用夹式止回阀。

截止阀选型

截止阀适用于对流体阻力要求不高、高温高压的工况,在 DN≤200mm 的蒸汽管路中应用广泛,也可用于小型阀门(如取样阀、针型阀、仪表阀)及低真空系统、排气阀等场景。其优势在于可调节压力和流量(调节精度要求不高时),密封性能可靠(含密封圈),换垫操作简便,但安装时需注意阀门方向与介质流向一致。

适用限制:不适用于介质清洁度差、含大颗粒沉淀或中等黏度的工况;输送毒性介质时,需采用波纹管截止阀以确保密封安全。

节流阀选型

节流阀结构与截止阀类似,但无节流元件,尺寸较小,在安全监管和节能方面优势明显,但调节精度较低。适用于低温、高温、高压介质的流量及压力调节,不适用于介质清洁度差或高黏度的工况。

蝶阀选型

蝶阀具有流体阻力小、启闭迅速、重量轻、结构紧凑、成本低等特点,适用于切断、节流场景,但大流量调节时受密封材料限制。在含悬浮固体的液体介质及大口径管道中表现优异,随着材料与工艺优化,适用范围不断扩大。

选型要点:

设计压力不高、管道直径较大且需快速启闭时优先选用;

按密封类型可分为软密封(密封性能更优)和硬密封,需根据介质温度选择;

常见大孔径蝶阀适用于原油、油品、水等介质,温度≤300℃、压力≤1.0MPa 的工况。

旋塞阀选型

旋塞阀是应用的阀类之一,具有密封性能好(可双向密封)、启闭省力、使用寿命长等特点,适用于危害性较大的物料系统,可实现切断、分配及介质流向切换功能,多通道结构可简化管道系统设计,减少阀门及配件用量。

分为无润滑型(应用更广)和润滑型:

润滑型(油封式)通过强制润滑形成油膜,密封性能更佳,启闭省力,但需定期维护以防物料污染;

适用场景:介质温度不高、黏度较高及需快速开关的环境;

限制:不适用于蒸汽及高温介质,启闭力矩较大,成本相对较高。

隔膜阀选型

隔膜阀结构特殊,通过橡胶膜、塑料膜等控制流体,具有流体阻力小、可双向密封的特点,适用于低压、悬浮黏性流体、腐蚀性浆液等介质。其操作机构与介质通道完全隔离,通过弹性隔膜实现切断功能,在医药、食品等对卫生要求高的行业应用广泛。

选型要点:

耐温性能由隔膜材料决定,按结构可分为直通式、堰式;

适用场景:悬浮物、油品、酸性介质等,温度≤200℃、压力≤1.0MPa;

限制:不适用于强氧化剂、有机溶剂等介质。

三、阀门选型注意事项

输送流体性质

分析流体类型(蒸汽、浆液、气体、液体等)及清洁度(是否含固体颗粒、粉尘等),确保阀门适应流体特性。

阀门功能匹配

根据使用条件明确阀门功能(如调节压力、流量,切断,快速启闭,单向 / 双向流动等),结合阀门特性、用途综合选型。

尺寸与管道适配

依据工艺管道类型及尺寸,选择匹配的阀门公称尺寸,确保安装兼容性。

工作压力与温度

不同阀门的压力、温度适用范围差异显著,需根据工艺工况明确阀门材料及压力等级,避免超限使用。

压力损失控制

阀门结构差异导致局部阻力损失不同,选型时需确保阻力在允许范围内,避免影响系统能效。

材质适配性

结合温度、压力等级及流体特性(尤其是腐蚀性)选择阀门材质,阀体、阀座、阀盘等部件材质需分别适配,确保性能稳定。

no cache
Processed in 0.221665 Second.