调节阀主要阀型及结构特点
调节阀主要阀型及结构特点（1）下面着重介绍这十大类的结构和使用特点，重点说明使用中的优缺点及其原因，以及使用中注意的问题。
1直通单座调节阀
1）结构与使用特点
阀体内只有一个阀芯和阀座，见图4-17。DN≥25时，阀芯为双导向（现在的精小型单座阀已改为单导向）；DN≤20的，阀芯为单导向。该阀产生于四十年代，六十年代国内联合设计，属六十年代水平的产品，其使用特点如下：
（1）由于只有一个阀芯，容易保证密封，泄漏量小，但不能完全切断，其标准泄漏量为
0.01％KV，因此适用于泄漏量要求小的场合。当进一步设计后，可作为切断阀使用。
（2）正因为只有一个阀芯，压差对阀芯产生的不平衡推力大。设阀前压力为P1，阀后压力
为P2，阀杆直径为ds，阀座直径为dg
，见图4－17中的（b），则往上的推力为0.25πdg2Pl，往下的推力为0.25π（dg2-ds2）P2。
不平衡力是：Ft＝0.25πdg2Pl－0.25（dg2-ds2）P2
＝0.25π（dg2△P＋ds2P2）
由公式可知，口径越大，上推的不平衡力越大，所以，允许压差△P越小，因此直通单座调节阀仅适用于△P小的场合，否则必须选用推力大的执行机构，或配用阀门定位器。但口径较小时，因△P作用面积小，也可用于大压差场合。
（3）因阀体流路较复杂，加之导向处易被固体卡住，不适用于高粘度、悬浮液、含固体颗粒等易沉淀、易堵塞的场合。
（4）太笨重。
2）使用须知
该阀主要优点一个：泄漏小；主要缺点三个：允许压差小、易堵卡、太笨重。因此，它仅适用于泄漏要求较严，压差不大的干净介质场合；反过来讲，不干净介质、压差较大时不能用。取代它的产品是精小型单座阀（重量、高度下降30％）和全功能超轻型调节阀（泄漏小、压差大、不干净介质场合可用，且重量约轻70％，尤其DN≥65时效果更明显）。
2直通双座调节阀
1）结构与使用特点
直通双座调节阀阀体部件的结构如图4－18所示。阀体内有两个阀座、阀芯，阀芯为双导向。该阀产生于四十年代，六十年代国内联合设计，属六十年代水平的产品。它使用特点如下：
（1）由于流体压力作用在两个阀芯上，不平衡力相互抵消许多，因此允许压差大。这种能互相抵消许多不平衡力的结构为平衡式结构。
（2）在关闭时，因存在着加工误差，阀芯与阀座的两个密封面不能同时密封，因此，泄漏量比单座阀大十倍到上百倍；同时，温度变化时泄漏量也会增大，这是它的突出的缺点，所以不能用在工艺要求泄漏小的场合。
（3）因阀体流路较复杂，加之上下导向处易被固体颗粒卡住，不适用于高粘度、悬浮液、含固体颗粒等易沉淀、易堵塞场合
（4）太笨重。
2）使用须知
该阀主要优点一个：允许压差大；主要缺点三个：泄
漏大、易堵卡、太笨重。因此，它仅适用于泄漏要求不严、压差较大的干净介质场合。反过来讲，不干净介质、泄漏要求较严时不能使用。取代它的产品是精小型套筒阀（重量、高度下降30％）和全功能超轻型调节阀（泄漏小、压差大、不干净介质均可使用，且重量轻约70％，尤其是DN≥65时效果更明显）。
3套筒阀
1）结构与使用特点
套筒阀是六十年代发展起来的新品种，具有七十年代水平。它由套筒阀塞节流代替单、双座阀的阀芯、阀座节流，其结构如图4－19所示。它有如下使用特点：
（1）阀的稳定性好。由于套筒阀的阀塞设有平衡孔，可以减少介质作用在阀塞上的不平衡力，加上足够的阀塞导向，因此不易引起阀芯的振荡。
（2）套筒提供的节流窗口有开大窗口和打小孔（喷射型）两种，后者有降低噪音，减小共振的功能。进一
步改进，即可成为专门的低噪音阀。
（3）阀的泄漏大，因为是双密封结构（道理同双座阀）。
（4）也因为是双密封结构，故许用压差大。
（5）维修方便。套筒通过上阀盖被压紧在阀体上，不象单、双座阀那样，阀座是通过螺纹与阀体连接的，因此拆装简便。
（6）它由阀塞自身导向，加上流路复杂，更容易堵卡。
（7）太笨重。
2）使用须知
该阀的主要优点二个：允许压差大、稳定性好；主要缺点三个：泄漏大、易堵卡、笨重。因此，它同双座阀一样，通常仅用于泄漏要求不严、压差较大的干净介质场合；反过来讲，不干净介质、泄漏要求较严时不能选用。取代它的产品是全功能超轻型调节阀（泄漏小、压差大、不干净介质均可用，且重量下降70～80％），尤其是DN≥50时效果更明显。
4角形阀
1）结构与使用特点
将直通的阀体改为角形（相当于一个弯头）阀体，单座阀就变成了角形阀，见图4－20。该产品也是六十年代国内联合设计的产品，其节流、受力形式完全同单座阀，它除了保留单座阀泄漏小、许用压差小的特点外，同时还有如下特点：
1）流路简单，具有“自洁”性能，可适用于不干净介质场合，还可进一步改进为防堵角。
（2）流阻小，具有双座阀的流量系数（比单座阀大）。
（3）需要角形连接的场合。
（4）阀体易于锻造毛坯，所以高压阀通常采用角形阀。
2）使用须知
通常仅用于角形安装的场合，如果为使防堵更好，可用全功能超轻型阀（防堵性能最好、重量轻60％左右）取代它。
5三通阀
三通阀有3个出入口与管道相连，相当于两台单座阀合成一体。按作用方式分为合流阀和分流阀
两种，见图4－12，它有如下特点：
（1）三通阀工作时，一个通路处全关，另一个通路全开位置，关闭时受力与单座阀相
似。
（2）三通是由单、双座阀改型而成，并利用阀芯自身导向，更换气开气闭时，必须更换执行机构。
（3）由于小口径不平衡力小，当Dg≤80时，合流阀可用于分流场合。
（4）三通阀阀芯与套筒阀的套筒一样，其节流面积有开大窗口和打小孔（喷射型）两种，后者有
(a) X型结构
Q型结构
降低噪音，减小共振的功能。
6隔膜阀
它是最早的调节阀之一，见图4－22，它有如下使用特点：
（1）软的橡胶隔膜阀能切断介质做到不漏。
（2）因橡胶有一定的耐蚀性，在60年代前，还没有更好的耐腐蚀材质，它通常又被当
作耐腐蚀材料来推广应用，甚至还延续到今天。
（3）流路简单，有“自洁”作用，可用于不干净介质。
（4）开特性，但作为耐腐蚀调节阀用时，
只好用快开特性的前部分，其有效行程短，调节品质差。
（5）尤如一个疲劳试验件，强迫它上下折叠，容易破坏，因为隔膜是一个不可靠的零件，导致阀寿命较短，这是致命缺点。正由于此，作者近几年都在强调：应该淘汰隔膜阀，
用球阀、全功能超轻型阀取而代之。
（6）关闭时，介质作用力把膜片往上顶，不平衡力较大，需要较大的执行机构推力，因此，必须选用特别大的又笨又重的执行机构，使阀重量变得非常笨重，是球阀的2倍，是全功能超轻型阀的3—4倍。
（7）尤其需要强调的是：耐腐蚀材质越来越多，尤其是80年代末衬氟塑料工艺得以解决，衬氟球阀问世。由于氟塑料比橡胶耐腐蚀、耐温，而球阀的球芯又远比隔膜阀隔膜的刚度强十倍百倍，所以建议在腐蚀介质的切断和调节场合，尽量不选用隔膜阀，选用耐腐蚀衬氟球阀、蝶阀和全四氟单座阀。不妨举一个例子说明：在水处理系统中，脱盐水装置上使用的阀，10年前，无论是国外还是国内装置，都选用了衬氟塑料的隔膜阀，其使用寿命长则一年左右，短则3～6个月，因此，不断地在更换隔膜。后选用我们推荐的水处理专用球阀后，此问题被很好地解决了，寿命长达7～8年，一般也能用到3～5年。
调节阀主要阀型及结构特点（2）7蝶阀
1）结构及使用特点
蝶阀相当于切下一段管道来做阀体，中间阀板节流，结构见图4－23。它突出的特点表现在：
（1）阀大致分为普通蝶阀、椭圆蝶阀和高性能蝶阀。
（2）具有体积小、重量轻，特别适应于大口径的场合。
（3）有较好的近似对数流量特性，调节性能好。因其阀体又兼阀座功能，能很好地利用节
流的冲刷有效地对阀体内壁进行冲洗，又带来较好的“自洁”性能。
（4）最适用于大口径、大流量、低压力、不干净介质的场合。随着工艺参数的强化，口径的不断增大，蝶阀的应用将越来越广泛。
2）使用须知
该阀有重量轻、体积小、防堵的优点外，其缺点就是泄漏大，只能用于压力小的场合。为减小其泄漏量，便有了椭圆蝶阀，较普通蝶阀泄漏减小了3～5倍以上，为满足重量轻型化、尺寸小，而泄漏又要求小，特建议选用全功能超轻型调节阀或球面密封蝶阀等高性能蝶阀，泄漏可达10－5～零泄漏。早在五六十年代，蝶阀节流件衬胶用于耐腐蚀场合，但因衬胶蝶阀不耐蚀或可靠性差，早巳淘汰，而代之的是衬氟防堵切断蝶阀，它具有耐蚀、防堵、切断、重量轻、尺寸小等优点，适用场合较广泛，该阀已获国家专利。
8球阀
1）结构与使用特点
球阀是一种成熟的老产品，有“O”形球阀、“V”形球阀之分，见图4—24。它利用球芯转动与阀座相割打开的面积
来调节流量，其使用特点如下：
（1）最大特点是流路最简单、损失最小，“自洁”性能最好。
（2）“O”形球阀无阻调节，Kv值最大，通常用于不干净介质的两位切断。
(a)“Ｏ”型球阀“Ｖ”型球阀
（3）“V”形球阀提供近似对数流量特性的调节特性，“V”形球阀与阀座相对转动时产生剪切作用，尤其适用于高粘度、悬浮液、纸浆等不干净、含纤维介质的调节、切断。
（4）阀芯的受力是在△P作用下，将阀芯球推向一侧阀座上，对阀座产生的压紧力增加了阀芯转动时的摩擦力，因此△P
主要产生的是一种摩擦力，执行机构克服这一摩擦力容易得多，即球阀切断压差较大。
（5）水处理专用球阀可适用于强腐蚀介质场合。
（6）球阀与隔膜阀应用场合相似，建议多用球阀少用隔膜阀（隔膜太容易坏）。
2）使用须知
该阀比直通阀有更多的优点，但可靠性差、太笨重、价格贵又限制了它的使用；通常该阀座为软的四氟材料，目的是为了更好的切断，但耐温和耐磨不行，为此，宜选用“硬对硬”密封。推荐代替它的产品仍然是全功能超轻型阀（具有蝶阀、V型球阀、偏心阀的共同优点）。
9偏心旋转阀
1）结构与使用特点
偏心旋转阀亦称凸轮挠曲阀，是70年代发展的新品种，具有八十年代水平。其工作原理就是一
个偏心转动的扇形球阀，利用偏心球冠与阀座相切，打开时，球芯脱离阀座；关闭时，球芯逐步接触阀座，使球对阀座产生压紧力，图见4—25。其特点有：
（1）球面压紧阀座时，容易把结晶结巴物破坏，适用于结晶、结巴及不干净介质场合。烧碱专用阀就是利用这一特点设计的。
（2）流路简单，Kv值大，“自洁”性能好。
（3）阀体体积小、重量轻。
（4）比例调节时，执行机构需带定位器，若仅两位控制时，其优点更显著。
（5）密封形式有硬密封、软密封供选用。从可靠性上考虑，作者推荐选用硬密封（堆焊耐磨合金）。
2）使用须知
该阀比直通单座阀、双座阀、套筒阀有更多的优点，故使用越来越广。但是，它采用对夹式法兰，安装不方便；同时，阀的可靠性和重量不如全功能超轻型调节阀优，故推荐选用全功能超轻型调节阀（具有蝶阀、V型球阀、偏心阀的共同优点）优之.
10 全功能超轻型阀
10.1
结构及使用特点
本阀综合了蝶阀的超薄特点、球阀的节流与密封好的特点、偏心阀的转动摩擦小和芯座磨损小的特点，结合可靠性的研究而开发出的二十一世纪的最新产品，其结构见图4—26。它有如下三大特点：
1）全功能
（1）调节性能好。通常调节阀的可调范围R＝Qmaxmin＝10～30，好的阀R也不过50，而本阀的可调范围可达100～200；小开度调节性能比单座、双座、套筒好得多，
Kv值比单座阀、
双座阀、套筒阀大2～3倍。
（2）防堵性能好。流路简单、介质直通，不使介质拐弯倒角和不易沉淀，尤其适用于高粘度、悬浮液、纸浆、含颗粒、纤维等不干净介质场合。
（3）切断性能好。常规的阀，阀芯密封面和阀座密封面是成60°、1～2mm的锥面配合，对锥面的同心度、位移度、平行度要求特别高，一般很难达到，故通常泄漏率达10-4，精密装配达10-5；而本阀的最大特点是球面阀芯与阀座斜面相切，成为线接触，接触面积小，而且球面阀芯能自动对心，容易良好接触，故泄漏率通常可达10-6，精密的装配能达10-7，比单座、双座、套筒的泄漏率提高了100～1000倍，比一般的硬密封球阀泄漏率10-5还高100倍。
（4）克服压差大。双座阀、套筒阀的允许压差大，但泄漏大；单座泄漏量小一点，但压差全部作用在阀芯上，容易将阀芯顶开，故允许压差小。如DNl00的单座阀允许压差0.75MPa，双座阀的允许压差2.7MPa；而本阀的阀芯对中心，介质在球芯上产生的合力对中心转动的力矩极小，加上是旋转运动，还要乘以一个转动系数，这样不平衡力矩就更小，因此本阀的切断压差大，最大可达PN值。
（5）耐蚀性能好。本阀采用了耐腐蚀和耐冲蚀措施，具有极好的抗腐蚀和抗冲蚀功能。
（6）耐压性能好。采用锻件式阀体，PN可达32MPa。
（7）耐温性能好。耐热好，适用温度范围大：-60～600℃。
2）超轻型
①借用蝶阀的阀体，使阀体尺寸小、重量轻（比主导产品单座阀、双座阀、套筒阀轻70～80%）；②气动为齿轮齿条式，电动为直连式，简单可靠；③电动阀配电子式执行机构，它们结构紧凑、重量轻、外观美。全功能超轻型调节阀与老式的主导产品的直观比较见图4－27。
3）可靠性高
①阀座表面堆焊耐磨合金，提高了切断的可靠性；②减小了阀芯与阀座的摩擦；③填料寿命长，提高了阀杆的密封可靠性；④电动配高性能、高可靠的执行机构；⑤气动执行机构采齿轮齿条，克服了曲柄连杆式滑动摩擦力大的缺陷，提高了动作的可靠性……
表4－3
全功能阀与传统产品的比较表（DN100为例）
10.2使用须知
该阀主要是针对调节阀的三大难题――笨重、功能不齐全和可靠性差，并对此立项攻关研制成功的。其重量较单、双座阀、套筒阀下降70～80％；因功能全可使调节阀品种规格大大减少，带来了选型、备品备件、工厂管理等方面的极大简化；可靠性大大提高。正因为它有如此优点，所以它成为了调节阀的首选产品；成为了单、双座阀、套筒阀、蝶阀、老式球阀、偏心旋转阀等的最佳替代产品，尤其是大口径阀，其优点更加突出。值得一提的是，本阀配上高可靠、高性能、超轻超小的电子式执行机构，其应用越来越广泛，将会成为下世纪调节阀的主流。本阀在小口径时特点不如大口径显著。
7特殊阀
特殊阀是相对普通阀而言的。当阀的工作条件超出了普通阀的工作条件，或者某一条件、某一需要作特殊要求时，如高温、高压、强腐蚀、严重冲蚀、严重堵塞、严密切断、超小流量、紧急动作、保温夹套、微压力自力式、高可调比等，这就形成了本节所指的特殊阀。
7.1 高压调节阀
通常高压调节阀是指刚PN≥16MPa的阀，该阀使用中主要存在的问题不是压力大，而是压差特别大时，便对阀芯、阀座产生严重的汽蚀和冲蚀，导致整阀的寿命极短，一般的阀仅能用上1～2个月。为了解决高压阀的寿命短的问题，国内外的厂家均作了很多工作，分别在材质和结构上作了大量探索，形成了形形色色的产品。从结构上划分，主要分为多级式高压阀、迷宫式高压阀、单座套筒负荷式高压阀等。阀体结构型式有直通式、笼式（套筒式）、角型式，但归根结底，目的都只一个：提高高压阀的使用寿命。这里，笔者不去一一介绍这些产品，现仅从提高可靠性和使用寿命上，介绍一种结构最简单、安装方便、尺寸小且寿命长的一种产品，从而达到解决高压阀寿命短的这一根本目的。
1）高压阀寿命短的原因
高庄阀的使用寿命短是众所周知的，概括起来，引起高压阀寿命短的主要原因有两个。
（1）冲蚀
在节流口，介质高速流动，具有强大动能，它可以很快将阀芯、阀座表面冲出流线形的细槽，这就是所谓的冲蚀。尤其在小开度工作，节流间隙小，节流速度达到最大值，冲刷破坏也相应达到最大值，巨大的冲刷将使阀的寿命成倍下降，这就是高压阀为什么要避免小开度工作的原因。
（2）汽蚀
在节流口介质的高速流动，其速度能急剧增加，根据能量守恒原理，压力能必将急剧下降，当压力低于饱和蒸汽压（Pv）后，液体就会分裂出气体来，形成气液双相流动，这就是所谓的闪蒸；当介质流经节流口后，节流速度开始逐渐下降，压力开始逐步恢复，当压力恢复到大于饱和蒸气压时，汽泡破裂回到液态，就在破裂的瞬间，产生强大的压力冲击波，使作用的阀芯、阀座表面的材料冲击成蜂窝状的小孔，并引起振动和噪音，这就是所谓的汽蚀。引起闪蒸的压差条件是：△P＝FL2（P1－PV），其中FL为压力恢复系数，P1为阀前压力，Pv外为人口温度下饱和蒸汽压。
汽蚀的产生过程见4－28图：
（3）汽蚀与冲蚀的主次关系
小开度工作时，冲蚀是主要矛盾；大开度工作时，汽蚀是主要矛盾。所以，用户使用时要尽
量避免小开度工作；生产厂家制造的高压阀必须有较好的反汽蚀措施，否则，阀很快造成汽蚀破
坏，图4-28为汽蚀的产生过程。
2）反汽蚀高压阀及反汽蚀措施
（1）反汽蚀高压阀结构通过以上措施形成的新型高压阀结构见4
－29图，该阀的主要特点是多次节流分摊压差：①一次节流――接管缩径（A处，相当于孔板节流，约占总压降的10％）。
②二次节流――单座节流（主节流、B
处单座阀的结构，约占总压降30％）。③三次节流――套筒节流（C处，套筒结构，约占总压降的60％）。本高压阀结构相当于：孔板＋单座阀＋套筒阀
（2）反汽蚀措施
②去用硬质合金是不可取的，因为太硬反而脆，代之的是硬度和韧性综合性能更好的耐汽蚀、抗冲刷材料；
②七十年代，在阀后设置孔板，降低阀上压降，借用此思想，我们在阀内设置阻力，达到较好的效果；
③多级高压阀是通过多级阀芯分担压差来提高寿命，借用此思想，我们按多级原理进
行反汽蚀改进；
④挠流会产生局部严重冲蚀，我们用分散节流的办法来克服它；
⑤彻底根治了导向衬套偶尔有松落的问题；
⑥增大刚度，防止阀杆断裂；
⑦大口径、大压差时，选配强力活塞执行机构。
3）正确使用的注意事项
（1）防止小开度工作是应用的关键，小开度工作会成倍地缩短寿命，遇此应立即缩小DN或dg；
（2）对大口径阀，必须仔细计算不平衡力，选好执行机构和工作弹簧范围，防止阀关不到位；
（3）对口径小、压差又特别大的阀，最好备有节流件，以便需要时及时换上；
（4）1995年化工部通报某化工厂因阀芯断裂造成的事故，阀为流闭型（侧出底出），阀芯头自动关闭，压力高，导致其它设备爆炸，造成了严重死亡事故。因此，从完全第一的角度考虑，还是选用流开型（底进侧出）好。
4）使用效果
该结构于1992年获得国家专利，通过这七八年的使用，证明该结构是非常成功的，其寿命可达2～3年（若阀计算有误，处于小开度工作除外），使高压阀寿命短的老大难已成为历史，在国内的合成氨装置的液位调节中、尿素装置中的P4阀中有数十家使用（如宜化、郴化集团、洞氮、鲁西化肥厂、黑龙江浩良河化肥厂……）。
7.2 耐腐蚀阀
耐腐蚀问题和高压、高压差问题一样，一直是自控仪表中的老大难。腐蚀的危害十分严
重，有的自动化系统还因腐蚀问题得不到解决而无法实现自动化控制，不得不改用手动，并且频繁地更换被腐蚀的仪表及设备。故此，努力地寻找新的结构和材质的耐腐蚀阀，一直是国内外厂家及设计院关注的问题。
1）耐腐蚀调节阀的发展历程
解决调节阀耐蚀问题，首先是材料问题；其次是调节阀的结构。早在二三十年代，国外便有耐腐蚀合金，如哈氏合金、蒙乃尔合金，而国内五六十年代才起步，而把耐腐蚀合金用在调节阀领域是从八十年代开始的，但因耐腐蚀合金价格太贵而无法广泛推广使用，只能在不计成本的个别场合被选用。迄今为止，所发现最耐腐蚀、被称为“耐腐蚀王”的是聚四氟乙烯，但在五十年代初它的价格接近黄金的价格，也无法用在产品上。
橡胶具有一定的耐腐蚀性，价格便宜。因此在温度不高的情况被广泛地用在耐腐蚀设备的调节阀上。五六十年代便产生衬橡胶的隔膜阀。为调节大流量的腐蚀介质，进而又产生了衬胶的蝶阀。但橡胶并不完全耐腐蚀，且使用温度，耐压条件受到一定的限制。所以，耐腐蚀阀一直是老大难。
到八十年代，聚四氟乙烯价格便宜了，尤其解决了塑料的喷涂问题（气孔与金属间易脱落），于是便产生了衬氟塑料的隔膜阀，由此代替了衬胶的隔膜阀和蝶阀。由于一时找不到更优替换产品，所以在很长一段时间，衬氟塑料的隔膜阀被许多厂家使用。实际上，据现场使用反馈表明，该阀具有两个明显的缺陷。一是可靠性差、寿命短。氟塑料制成薄的膜片，在工作时被强迫作上下折叠运动，由于氟塑料无弹性，这就大大降低了阀的使用寿命。故此，这种氟塑料膜片的不可靠性导制整阀的可靠性极差，是隔膜阀最大的缺陷；二是笨重，在调节阀逐渐向小型化、轻型化、仪表化方向发展的同时，隔膜阀始终无法减轻重量。这时因为隔膜受到所有介质压力作用，其不平衡推力十分大，相应的执行机构推力也必须十分大，故笨重问题无法解决；
从以上的发展历程看，耐腐蚀问题仍是“老大难”，得需寻找新的结构的耐腐蚀阀从根本上予以解决。
2）系列耐腐蚀阀的开发
（1）全四氟耐蚀单座阀
聚四氟乙烯是当今最好的耐腐蚀材料，被称为“耐腐蚀王”，它具有非常优良的耐蚀和耐热性能，除金属锂、钾、钠、高温下的三氟化氧、高流速的液氟外，它几乎可以抵抗所有化学介质（包括浓硝酸和王水）而不受其腐蚀，而由它制造的耐腐蚀阀无疑是最好的。
全四氟耐腐蚀单座阀采用金属外壳与聚四氟乙烯镶嵌的结构型式。金属外壳一般用碳钢或不锈钢，里面与介质接触的部分（容腔、通道、节流件）全是聚四氟乙烯。这样，腐蚀问题得到了较彻底的解决，尤其是在硫酸、盐酸、湿氯气等介质中使用效果尤为突出。该产品1992年获得专利。
用氟塑料制造的耐腐蚀阀可用于温度180℃以内，公称压力≤4.0MPa条件下的各类强腐蚀介质。除个别介质外，它几乎是万能的耐腐蚀阀，不存在腐蚀问题，只是转变成温度、压力受到限制的机械强度问题，但它已经解决了95％以上的腐蚀问题。
（2）衬氟0型球阀
衬氟球阀称水处理专用球阀，它用于强酸、强碱、水处理（脱盐水）的两位控制装置中。在耐腐蚀上，它仍采用衬氟塑料，各种强腐蚀介质、脱盐水站介质对它没有任何腐蚀；在结构上，由于球阀的球芯是一个刚度、强度好的可靠性好的零件，从根本上解决了过去隔膜阀的隔膜片不可靠的缺陷，从而提高了阀的可靠性并延长了使用寿命。另外，其执行机构的运动是克服转动摩擦力，所需的力矩较小，执行机构的笨重问题也得到解决。故此，在两位切断和控制的强腐蚀场合，衬氟球阀是替代隔膜阀的最佳产品。该产品于1992年获国家专利。
（3）衬氟V型球阀
衬氟O型球阀是用于两位调节切断，但如在不干净的强腐蚀介质的调节场合，宜用衬氟V型球阀，它的结构、安装尺寸和衬氟O型球阀基本一样，只是球芯开了一个具有调节特性的V型槽，这样，它不仅防堵性能好，而且在小开度工作时调节性能好。故此，在含有颗粒、粘稠、悬浮液等介质场合，建议选用该类腐蚀阀。
（4）衬氟蝶阀
该阀主要选择在大口径、大流量的强腐蚀调节场合。它由氟塑料来接触介质和抵抗介质腐蚀。它不仅腐蚀性能好，且具有极好的防堵性能。该产品于1992年获国家专利。
（5）耐腐蚀合金阀
前四类腐蚀阀已经基本上解决了耐腐蚀问题，但如果压力过大（PN>2.5MPa），温度过高或过低（t>180℃、t﹤－40℃）的个别场合，仍不得不采用耐蚀合金阀，该阀显著的特点是价格贵，仅用于不得已的场合，但这种场合已越来越少，因为绝大部分场合已被四氟阀所解决。
3）耐腐蚀阀的应用效果
以上系列耐腐蚀阀被全国上百家厂家使用，验证表明耐腐蚀性能好、可靠性提高、使用寿命大大延长，如贵州赤天化使用的水处理专用球阀，已连续四次对原有的隔膜阀进行更换改造；内蒙古吉兰泰、开封化肥厂、四川红光化肥厂、扬州农药厂、云南氮肥厂、成都化工厂等厂家使用的耐腐蚀阀使用效果均良好，有的使用寿命长达7～8年（原用阀腐蚀严重的地方仅能用半年左右）。
7.3耐冲蚀阀
冲蚀厉害的场合，使阀的寿命大大缩短。然而，迄今为止，没有专门的耐冲蚀阀门，还是在十大类产品上通过改进结构工艺、材料来预防或者减小冲蚀，从而变为了较特殊的阀。
1）冲蚀的原因
（1）在大压差、含颗粒介质的场合冲蚀十分厉害；
（2）在小开度工作、节流面积小时，存在严重冲蚀；
（3）流向为流开时，往往在很大程度上造成阀被冲蚀，很快破坏密封面；
2）防冲蚀的措施
（1）从材料上：对冲蚀厉害的场合，考虑在节流面堆焊耐磨合金，若冲蚀特别严重时，导向面还应堆焊，以提高对节流面或导向面可靠性的保护措施。
（2）从节流面积上：如果节流面积小，对节流面冲蚀厉害，为减轻或消除冲蚀状况，应尽量考虑圆整的节流面，使节流面集中，缓解对节流面的冲蚀。节流面圆整的阀通常有“V”型球阀、全功能超轻型阀。因此，它们的防冲蚀效果最好；另外，冲蚀厉害场合大多是不干净介质，往往伴随着堵塞。这样，同时又要考虑防堵问题，恰恰“V”型球阀、全功能超轻型阀均具有这两种功能。
（3）从流向：若从消除冲蚀的主要矛盾出发，宜选流闭型，这样，介质仅冲刷流经节流口后的部位上，有利于保护密封面。
（4）在选阀：建议宜选用全功能超轻型阀（带V型口的阀芯）。再堆焊耐磨合金并辅以流闭型，将较好地解决介质对阀的冲蚀问题。
7.4高温蝶阀
通常的产品的耐温范围在450℃，这里所指的高温阀是指温度大于450℃的阀；可划分为450～600℃、600～750℃、750℃以上。
高温阀通常涉及两个问题：①对热膨胀、冷收缩的影响，如导向的间隙、阀板的转动间隙，若稍不慎，便会被卡住；②高温材料的蠕变并造成材质的机械性能下降，即涉及材料的耐温性能。
对450～600℃的阀可选用常规的阀。另外再注意两个问题：①选高温填料；②上下盖的密封；对600℃以上的阀，目前，国内主要采用蝶阀结构，阀体内衬耐热材料，这种结构非常笨重。较好的方法应该是直接选用高强度合金，这种合金可直接用在900~1000℃内，如发动机燃烧室就选用这种材质，它们不只耐温性能好，而且还有较好的强度性能；选用这种材料，大口径可用蝶阀，中小口径可用球阀，如全功能超轻型调节阀。它与其它产品的不同在于上面已提到的三点：①材料用高温、高强度合金；②上下盖的密封问题；③高温填料问题。
调节阀主要阀型及结构特点（3）
防堵调节阀
阀门的堵塞也是最常见的故障，除介质的不干净外，还有管道内的焊渣，铁屑等，所以要求调节阀必须有较好的防堵功能，到目前为止，还没有专门的、不堵的调节阀，只是什么样的阀防堵功能更好而已。
（1）从结构上看：凡流路复杂的阀，防堵功能差，这类阀就是直行程类的调节阀。以套筒阀为例，见图4-30、31，介质从水平方向流进阀后，经垂直节流，又再水平流出。可以看出，这种转弯倒拐的复杂流路，产生不少的漩涡死区，给介质提供了可沉淀的空间，所以极易堵卡；从套筒与阀塞的配合上看，两者阀的间隙小，稍有不干净的东西就会造成卡堵。再看单、双座阀，其下阀盖的导向处就是一个提供介质沉淀的死区，沉淀的东西不断堆积起来，导制阀芯往下运动十分困难。使阀关不到位，见图4－32。
≤角行程的阀易克服直行程阀流路复杂和上下导向易堵卡的问题，介质流经角行程类的阀，似乎是直接流进流出，最典型的就为O型球阀，就象直管道一样，其防堵性能最好，见图4－33（a
）；其次就是全功能超轻型阀、蝶阀，它们的节流形式见图4－33（b）、（c）。
（2）从节流间隙上看：介质流经节流口时，在同样的节流面积条件下，如果节流间隙小，不干净介质不易通过，则容易堵塞；反之，不容易堵塞。对柱塞型阀芯，见图4－34，它的节流面积分布在圆周上，所以，其间隙大，颗粒很容易通过窗口。由此看出，节流面积越集中（不是圆分布），节流间隙越大，防堵性能就越好。这样的阀有“V”型球阀、全功能超轻型调节阀等。
(3)结论：①角行程类的阀远远好于直行程类的阀；②开V型口的阀节流间隙最大、最圆整、防堵性能最好，而圆柱形的阀防堵性最差；③将上述两个问题结合起来看调节阀，防堵性能最好的是O型球阀、全功能超轻型调节阀、V型球阀；其次是偏心阀、蝶阀。
7.6
切断调节阀
对调节阀的切断要求是调节阀最重要的使用功能和内在质量。对切断等级的划分及标准见表1.调节阀在使用中所遇泄漏大是最常见的故障之一，除因堵卡造成泄漏增加外，绝大部分都是调节阀结构的缺陷和选型不当造成的。
1) 堵卡造成泄漏增大
此问题自然要从防堵上考虑，详见防堵类调节阀（7.5）一节。
2) 结构缺陷造成泄漏增大
（1）双密封的阀不能用作切断阀
双密封调节阀，如双座阀、套筒阀最主要的缺点之一就是泄漏大。然而，不少厂家却在套筒阀上下了很大功夫去改进结构来降低泄漏量；使其演变成非常复杂的结构，见图4－35。于是，带来了许多不足：零件多、可靠性差；备件难、维护难；切断效果不理想。实际上，这是设计思路陷入了误区，与其在阀体的“心脏”内作如此复杂的改动，倒不如通过外部来实现。故此，笔者认为，应该选用单密封类套筒阀，这样，密封问题、可靠性问题、维修和备件问题均一一解决了，此时解决矛盾的重点转化为介质对阀的不平衡力增大的问题，解决它仅需配强力活塞执行机构即可。这种通过外部来解决的办法显然比通过内部的复杂改进要容易得多，与其说这是办法问题，还不如说这是思路问题。
（2）密封面的设计
①
面对面密封：
常见的柱塞阀芯，其密封面为60℃的小斜面，阀座也是60℃的小斜面，此小斜面的宽度通常在0.5mm～2mm间，要密封好就必须让两个斜面良好接触，但事实上，它始终受到加工误差的影响，如同心度、不圆度、倾斜度，其密封效果自然不十分理想。这类阀的泄漏率通常为10－4，通过精密的研磨可达10－5，只能达到较好的密封等级。
②球面密封：利用阀芯的球面转动与固定的阀座小斜面相切，它们之间为线接触，这就比上述面对面密封的效果好。华林公司推出的全功能超轻型阀、球面密封蝶阀就是通过此方法来制作的，其泄漏率可达10－7，比面对面密封可提高两个数量级。
（3）密封材料的考虑
①软密封“好出厂不好用”：软密封肯定密封效果最佳，但谁又能保证在用一段时间后，其泄漏量又是多少呢？在管道安装、系统的清洗中都会留下或多或少的不干净的杂物，如焊渣、铁屑，他们流经调节阀时，极易把软密封材料划伤，使泄漏量增加，所以“好出厂不好用”。
②硬密封再堆焊耐磨合金是切断阀的最佳选择：这种途径同时考虑了密封性及其可靠性，虽然出厂指标是10－7，达不到软密封效果，但它足以满足严密封的切断要求，更主要的是它能经久耐用。
（4）隔膜阀可靠性差
早在50年代，隔膜阀通常被当作首选切断调节阀，一直延续到现在，如水处理系统中的脱盐水控制，仍然选用它。这里，需注意的是，无论是较早的衬胶隔膜阀，还是后来的衬氟塑料隔膜阀，它们都存在一个共同的缺点，那就是隔膜片不可靠，极易被折破，使阀的使用寿命极短。
（5）大口径切断——三偏心碟阀使用越来越广泛
随着三偏心阀的设计与加工工艺的解决，有效的解决了碟阀的泄漏问题，密封等级可达到5~6级，从而解决了大口径阀的切断问题。由此，碟阀的使用将会越来越广，尤其是大口径场合。
（6）切断阀的优选次序
按上述分析，特提供如下切断类阀的优选次序：
①全功能超轻型阀→②球面密封蝶阀→③偏心阀→④V型球阀→⑤单座阀→⑥单座套筒阀→⑦软密封阀（O型球阀、衬胶蝶阀、衬胶隔膜阀、软密封的单座阀）。
7.7
超小流量阀
当KV≤2×10－2时，称为超小流量阀。如此小的流量，其全开流量比一般阀的泄漏量还小，所以，仅凭一般的机械加工、一般的工艺要求是无法保证的。唯一能说明问题的是对每台阀的芯座进行流量标定，以最终标定、具体的、真实的流量来说明。
7.8
0.2秒紧急动作阀
在发生故障的情况下，为保证系统完全，需要阀紧急打开或关闭，且时间只能在0.2秒范围之内，具有这种功能的调节阀称为快速动作阀。在目前电动阀的发展水平，还没有发现满足此速度要求的电动执行机构。唯有气动阀配一种紧急动作装置来予以满足。至于阀体部分采用什么型式是根据其工作条件而定，可在十大类阀型中予以选择，如快速动作蝶阀、快速切断全功能阀、快速切断单座阀等。值得一提的是，为提高其动作，阀的行程不宜过长，再就是速度也不宜太快，太快会带来冲击破坏。
7.9
微小压力自力式调节阀
稳定最小压力为1KPa的阀称为微压力自力式调节阀。它通常在钢铁厂、煤气厂或化学工业中的丙烷气、焦煤气中用得较普遍，过去此类阀大多靠进口，国内尚属空白。但在目前，通过对国外产品的吸收和借鉴，我们已能较好地解决这一难题。
7.10
基型调节阀与特殊调节阀的辩证关系
调节阀按大类可分为基型产品、特殊产品和变型产品，从而构成了繁多的品种和规格，要完全透彻地掌握它们，实属不易。从我们举办学习班的经验上看，只要弄清楚它们其中的内在联系，融汇贯通，就会收到事半功倍的效果。首先按十个大类归纳理顺，划分十大基础产品，弄清楚其结构、应用特点；再总结出它们的主要参数、工作条件、适用场合和注意事项。这些都一一掌握以后，凡超出一般的工作条件和要求的，就在相应的基型产品基础上进行改进，满足其特殊使用要求的就成为了特殊的产品。如强腐蚀介质就需要改进材质；高压阀考虑强度和使用寿命；切断调节阀考虑节流件的密封；不干净介质考虑防堵等，这些特殊的设计和处理用在什么样的基型产品上，就要从结构和现场使用条件予以选定。如高压阀；通常用角形高压阀，但当管道要求水平安装时，便选直通单座高压阀，若口径大，泄漏要求不严时，还可选定高压蝶阀。作为专用调节阀就是在某一特定或指定的场合中使用的调节阀，同样也是在基型产品上进行特定改进，只是应用的场合比特殊调节阀使用范围更窄而已，如针对烧碱蒸发系统设计的阀为烧碱专用阀；水处理系统（脱水盐）专用阀为水处理专用阀，同样还有磷铵阀、氟气专用阀等。
下面请详见表4的基型产品和特殊产品的内在联系表。
表4基型产品和特殊产品的内在联系表
序
号按主要性能分
九大类基型产品（普通产品）
特殊产品或变型
产品主要指标单
座
阀双
座
阀套
筒
阀角
型
阀三
通
阀隔
膜
阀蝶
阀球
阀偏
心
阀全
功
能
阀
1软密封切断阀≤10-7、气泡级√×√√√√√√√√
2硬密封切断阀≤10-7××××××√××√
3耐磨损（冲蚀）阀堆耐磨合金√√√√√××√√√
4高温阀450～900℃√××√××√√√√
5高压阀PN22、32Mpa√××√××√√×√
6大压差调节阀△Ｐ＞[△Ｐ]√√√√×××√√√
7大口径阀超过标准××××××√√√√
8全四氟耐蚀阀常温低压强腐蚀√××××√√√××
9全合金耐蚀阀高温高压强腐蚀√××√××√××√
10普通耐蚀阀中等腐蚀√√×√√×√√√√
11防堵阀不干净介质×××√××√√√√
12保温夹套阀结晶介质√√×√√×√√√√
130.2秒紧急动作阀0.2秒√√√√√√√√√√
14高可调比阀Ｒ＞１００×××××××√√√
15低S节能阀Ｓ＜0.2×√√××××××√
16低噪音阀降低噪音××√××××××√
17轻型阀高度重量下降约30％
√√√√√√√√√√
18精小型阀高度重量下降约30％
√×√×××√√√√
从以上可以看出，普通产品与特殊产品、专用产品虽然看上去无多大差异，可实质上它们是相通的，体现了一种普通矛盾与特殊矛盾的辩证关系，即普通矛盾反映特殊矛盾，特殊矛盾存在普通矛盾之中。所以，实际上特殊的产品存在于普通产品之中，是由普通产品派生出来的。特殊的调节阀主要表现为高温、高压、切断、耐腐、防堵、重量等，那么这复杂的矛盾能否转化为普通矛盾使之简化呢？出于这种考虑，我们设计了一种新型的调节阀――多功能超薄型球阀，使众多规格、型号、功能的调节阀几乎可以用这一种产品来替代，将过去的特殊矛盾通通转化为简单的普通矛盾，使之在调节阀的计算、选型、维护、备品备件、工厂管理、调节阀的识别等方面带来了很大的方便。如此一来，也不用按上述的方法去逐一区分了。
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