自動閥門的選用與一般閥門一樣，除要考慮經(jīng)濟合理性、經(jīng)久耐用外，還要求自動閥門的動作靈敏、可靠、調(diào)節(jié)準確等性能。

1.止回閥的選用

止回閥的作用是只允許介質(zhì)向一個方向流動，而且阻止反方向流動。常用的止回閥分升降式和旋啟式兩種（見圖1-28～圖1-32）。

在高壓和小口徑的設(shè)備或管道上，通常選用升降式止回閥。要求壓力降小的管道，不宜選用升降式止回閥，因其流阻大，而應(yīng)選用蝶式止回閥或旋啟式止回閥。在壓力波動大和有特殊要求的管道上。為了防止閥瓣產(chǎn)生水錘而損壞，應(yīng)選用有緩沖裝置的旋啟式止回閥�？趶捷^大時，選用多瓣旋啟式止回閥。在鍋爐給水泵的出口處，應(yīng)選用專用的空排止回閥，以防止介質(zhì)倒流、提高泵的效率。用于水泵吸入管底部的止回閥應(yīng)選用底閥。

普通的旋啟式止回閥或升降式止回閥應(yīng)盡量避免口徑過大。為了以最小的流速使止回閥瓣全開或開到合適位置，在某些使用情況下，安裝止回閥的口徑必須比相應(yīng)的管子的口徑要小一些。

為了滿足各種用途的需要，止回閥也有多種多樣，如：球形止回閥。螺紋升降式截止止回閥、工作無沖擊的旋啟式止回閥、斜瓣止回閥、圓錐隔膜式止回閥等。

根據(jù)介質(zhì)的不同，閥瓣可以全部用金屬制作，也可在金屬上鑲嵌皮革、橡膠、或者采用合成覆蓋面、熱噴涂其他合金材料。

2.減壓閥的選用

減壓閥是通過啟閉件的節(jié)流，將進口壓力降至某一個需要的出口壓力，并能在進口壓力及流量變動時，利用本身介質(zhì)能量保持出口壓力基本不變的閥門。

減壓閥分直接作用式和先導(dǎo)式，見圖1-37～圖1-40.

⑴直接作用式

直接作用式減壓閥是用壓縮彈簧、重物或重力杠桿以及壓縮空氣加載。通過膜片、活塞或波紋管直接進行壓力控制的閥門。這種閥門結(jié)構(gòu)簡單、耐用。在比較惡劣的工況下，只要維護得當，也能有很長的壽命。雖然直接作用式的壓力調(diào)節(jié)不像先導(dǎo)式那么精確，但是造價低�？梢詮V泛地用于不必要做精確控制的場合。

常用的直接作用式減壓閥按結(jié)構(gòu)形式分有：彈簧薄膜式減壓閥、活塞式減壓閥、波紋管式減壓閥和杠桿式減壓閥。彈簧薄膜式減壓閥是采用膜片作敏感元件來帶動閥瓣運動的減壓閥。它的靈敏度高，宜用于溫度和壓力不高的水和空氣介質(zhì)管道上。

活塞式減壓閥是采用活塞作敏感元件來帶動閥瓣運動的減壓閥。由于活塞在汽缸中承受的摩擦力較大，靈敏度不及薄膜式減壓閥。因此，適用于承受溫度、壓力較高的以蒸汽和空氣等為工作介質(zhì)的管道和設(shè)備上。

波紋管式減壓閥是采用波紋管作敏感元件來帶動閥瓣運動的減壓閥。它宜由于介質(zhì)參數(shù)不高的蒸汽和空氣等潔凈介質(zhì)的管道上。不能用于液體的減壓。更不能用于含有固體顆粒介質(zhì)的管道上。因此，宜在波紋管減壓閥前加過濾器。在選用減壓閥時，應(yīng)注意不得超過減壓閥的減壓范圍。并保證在合理情況下使用。

杠桿式減壓閥是采用重物或重力杠桿作敏感元件來帶動閥瓣運動的減壓閥。這種形式結(jié)構(gòu)簡單、耐用，但不精確。目前較少采用。

⑵先導(dǎo)式

先導(dǎo)式減壓閥是由主閥和導(dǎo)閥組成，出口壓力的變化通過導(dǎo)閥放大控制主閥動作的減壓閥。在此類閥中，導(dǎo)閥的作用是輔助控制主閥或者完全控制主閥。導(dǎo)閥本身可以是一個小型的直接作用式減壓閥。此類閥門精確的控制方式取決于它的特定結(jié)構(gòu)。而實質(zhì)上。導(dǎo)閥工作的目的是以維持預(yù)定壓力下的流量的方法來調(diào)節(jié)主閥的開啟量。先導(dǎo)式減壓閥的壓力控制精度非常精確，且結(jié)構(gòu)緊湊，對于功能相同的減壓閥來說，通常先導(dǎo)式比直接作用式結(jié)構(gòu)小得多。在這種形式中，導(dǎo)閥和主閥可以是整體的，也可以是適用于遠距離壓力信號控制的單獨的裝置，它還能作遠距離開關(guān)控制，也就是由控制中心控制的成套系統(tǒng)中的部件。另外，通過安裝適當型式的導(dǎo)閥能夠獲得由溫度直接控制的設(shè)備。由于先導(dǎo)式減壓閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此需要經(jīng)常保養(yǎng)及清潔的工作條件。清潔工作條件常在閥入口處裝過濾器。常用的先導(dǎo)式減壓閥按結(jié)構(gòu)形式分有：先導(dǎo)活塞式減壓閥、先導(dǎo)波紋管式減壓閥和先導(dǎo)薄膜式減壓閥。

⑶減壓閥選用時應(yīng)注意的幾個問題

減壓閥應(yīng)用范圍廣泛，包括蒸汽、壓縮開啟、工業(yè)用氣、水、油和其他液體介質(zhì)均可使用。因而，鑒于許多可能的結(jié)構(gòu)變化，當顆粒到選用減壓閥的時候，其中最主要的就是閥的確切性能，首先應(yīng)充分進行檢測，以保證良好的使用效果。在檢測時，減壓閥應(yīng)能滿足如下性能要求：

①在給定的彈簧壓力級范圍內(nèi)，出口壓力在最大值與最小值之間應(yīng)能連續(xù)調(diào)整，不得有卡阻和異常振動。

②對于軟密封的減壓閥，在規(guī)定時間內(nèi)不得有滲漏；對于金屬密封的減壓閥。其滲漏量應(yīng)不大于最大流量的0.5%。

③出口流量變化時，其出口壓力負偏差值：直接作用式不大于20%；先導(dǎo)式不大于10%。

④進口壓力變化時，其出口壓力負偏差值：直接作用式不大于10%；先導(dǎo)式不大于5%。

對于閑置不用的減壓閥，調(diào)節(jié)彈簧使其處于自由狀態(tài)。進口和出口端應(yīng)用堵蓋封閉。

常用的減壓閥的名稱、種類、技術(shù)參數(shù)見第一章第六節(jié)中的減壓閥部分和附錄。

常用減壓閥的公稱直徑和閥孔面積見表2-4。

表2-4減壓閥閥孔面積

減壓閥的流量與流體的性質(zhì)和壓力比有關(guān)。壓力比愈小，流量愈大；但當壓力比減少到某一數(shù)值時，流量不再隨壓力比減小而增加。

減壓閥產(chǎn)品規(guī)格中所列閥孔面積為最大截面積，而在工作狀態(tài)下的流道面積要小于此值，選用時應(yīng)比技術(shù)的閥孔面積稍大些。

選用某一工況條件下的減壓閥，還可參閱產(chǎn)品樣本和說明書，力求科學(xué)、合理。

3.安全閥的選用

安全閥是一種自動閥門，它不借助任何外力而是利用介質(zhì)本身的力來排出一額定數(shù)量的流體，以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過預(yù)定的安全值。當壓力回復(fù)正常后，閥門再行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。安全閥用于鍋爐、壓力容器和其他受壓設(shè)備上，作為防超壓的安全保護裝置。對于一些重要的受壓系統(tǒng)，有時需設(shè)置兩種以上的超壓保護裝置，在此種情況下，安全閥往往作為最后的一道保護裝置，因而其可靠性對設(shè)備和人身的安全具有特別重要的意義。

安全閥的技術(shù)發(fā)展經(jīng)過了漫長的過程，從排量較小的微啟式發(fā)展到大排量的全啟式，從重錘式（靜重式）發(fā)展到杠桿重錘式、彈簧式、繼直接作用式之后又出現(xiàn)非直接作用的先導(dǎo)式。

常用的安全閥按其結(jié)構(gòu)形式有直接載荷式安全閥、帶動力輔助裝置的安全閥、帶補充載荷的安全閥、先導(dǎo)式安全閥（見圖1-33～圖1-36）。

在現(xiàn)代工業(yè)中，重錘式安全閥、杠桿重錘式安全閥由于其載荷大小有限，對振動敏感以及回座壓力較低等原因，其使用范圍已愈來愈小。而彈簧直接載荷式安全閥和先導(dǎo)式安全閥因為具有不能相互取代的各自特點，兩者都同時得到發(fā)展。

⑴杠桿重錘式安全閥。靠移動重錘位置或改變重錘重量來調(diào)節(jié)壓力。這種安全閥只能固定在設(shè)備上，重錘本身重量一般不超過60kg，以免操作困難。鑄鐵材料制造的杠桿重錘式安全閥適用于公稱壓力PN≤1.6MPa、介質(zhì)溫度t≤200℃的工作條件下。碳素鋼材料制造的杠桿重錘式安全閥適用于公稱壓力PN≤4.0MPa、介質(zhì)溫度t≤450℃的工作條件下。杠桿重錘式安全閥主要用于水、蒸汽等工作介質(zhì)。

⑵彈簧直接載荷式安全閥。是利用壓縮彈簧的力以平衡閥瓣的壓力，并使其密封。彈簧直接載荷式安全閥具有結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)靈敏、可靠性好等優(yōu)點。但因依靠彈簧加載，其載荷大小受到限制，因而不能用于很高壓力和很大口徑的場合。此外，當被防護系統(tǒng)正常運行時，這種安全閥關(guān)閉件密封面上的比壓力決定于閥門同系統(tǒng)正常運行壓力之差。是一個不大的值，所以要達到良好的密封就比較困難。特別是當閥門關(guān)閉件為金屬密封面和當閥門整定壓力同系統(tǒng)正常運行壓力比較接近時更是如此。這時為了保證必需的密封性往往需要采取特殊的結(jié)構(gòu)型式和進行極精細的加工和裝配。彈簧直接載荷式安全閥有封閉式和不封閉式兩種。一般易燃、易爆或有毒介質(zhì)選用封閉式。蒸汽或惰性氣體等可選用不封閉式。彈簧直接載荷式安全閥有的帶扳手，有的不帶扳手。扳手的作用是檢查閥瓣的靈敏度。

⑶先導(dǎo)式安全閥。是一種依靠從導(dǎo)閥排出介質(zhì)來驅(qū)動或控制的安全閥，該導(dǎo)閥本身應(yīng)是符合標準要求的直接載荷式安全閥。由于先導(dǎo)式安全閥的主閥通常利用工作介質(zhì)壓力加載，其載荷大小不受限制。因而可用于高壓、大口徑的場合。同時，因其主閥可設(shè)計成依靠工作介質(zhì)壓力密封的形式，或者可以對閥瓣施加直接載荷式安全閥大得多的載荷，因而主閥的密封性容易得到保證。此外，這類安全閥的動作可以較少受背壓變化的影響，但是先導(dǎo)式安全閥的可靠性同主閥和導(dǎo)閥兩者有關(guān)，而且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為了提高可靠性，規(guī)范往往要求采用多重先導(dǎo)控制管路。這樣就更增加了整個保護系統(tǒng)的復(fù)雜程度�；谏鲜鲈颍葘�(dǎo)式安全閥與彈簧直接載荷式安全閥無論在流程工業(yè)還是在電力工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，并各自發(fā)展、共同構(gòu)成了安全閥結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流。

⑷安全閥的選用要求。選用安全閥時，通常由操作壓力決定安全閥的公稱壓力，由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍，由計算出的安全閥的定壓值決定彈簧或杠桿的調(diào)壓范圍，根據(jù)使用介質(zhì)決定安全閥的材料和結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)安全閥的排放量計算出安全閥的噴嘴截面積或噴嘴直徑，以選取安全閥型號和個數(shù)。

彈簧直接載荷式安全閥的工作壓力等級如表2-5所示，共有五種工作壓力級。選擇時，除注明產(chǎn)品型號、名稱、介質(zhì)、溫度外，還應(yīng)注明彈簧的壓力級別。

表2-5 彈簧安全閥工作壓力級

安全閥的進口和出口分別處于高壓和低壓兩側(cè)，所以連接法蘭也相應(yīng)采用不同的壓力等級，如表2-6所示。

表2-6安全閥進出口法蘭壓力級 MPa

當介質(zhì)經(jīng)由安全閥排放時，其壓力降低，體積膨脹，流速增加，故安全閥的出口通徑大于進口通徑。對于微啟式安全閥，其出口通徑可等于進口通徑，這是因其排量小，又常用于液體介質(zhì)。而全啟式安全閥的排量大，多用于氣體介質(zhì)，故其出口通徑一般比公稱通徑大一級。進出口通徑按表2-7選用。

表2-7 安全閥進出口通徑 mm

根據(jù)標準規(guī)定：碳素鋼和合金鋼制造的直接載荷式安全閥適用于PN≤32MPa、DN≤150mm的工作條件。主要用于水、蒸汽、氨、石油及油品等介質(zhì)。碳素鋼制的安全閥用于介質(zhì)溫度t≤450℃，合金鋼制的安全閥用于介質(zhì)溫度t≤600℃。

安全閥應(yīng)有足夠的靈敏度，當達到開啟壓力時，應(yīng)無阻礙地開啟；當達到排放壓力時，閥瓣應(yīng)全部開啟，并達到額定排量，當壓力降到回座壓力時，閥門應(yīng)及時關(guān)閉，并保持密封。安全閥壓力應(yīng)符合表2-8的規(guī)定。

表2-8安全閥的壓力規(guī)定 MPa

當裝設(shè)兩只安全閥時，其中：一個為控制安全閥；另一個為工作安全閥。控制安全閥的開啟壓力應(yīng)略低于工作安全閥的開啟壓力，以避免兩個安全閥同時開啟而使排氣量過多。

由于科學(xué)技術(shù)的進步，一些用于特殊環(huán)境、特殊工況條件的安全閥不斷出現(xiàn)，諸如大型火力發(fā)電站上的安全閥、石油化工裝置上用的安全閥、核電站壓水堆一回路裝置上的安全閥等。這些裝置上的安全閥，保證了系統(tǒng)的正常運行和安全。有關(guān)詳細情況，請參閱這方面的專著。

4.疏水閥的選用

疏水閥是從貯有蒸汽的密閉容器內(nèi)自動排出凝結(jié)水，同時保持不泄漏新鮮蒸汽的一種自動控制裝置，在必要時也允許蒸汽按預(yù)定的流量通過。在現(xiàn)代社會中，蒸汽廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活設(shè)施中，無論在蒸汽的輸送管道系統(tǒng)，還是利用蒸汽來進行加熱、干燥、保溫、消毒、蒸煮、濃縮、換熱、采暖、空調(diào)等工藝過程中所產(chǎn)生的凝結(jié)水，都需要通過蒸汽疏水閥排除干凈，而不允許蒸汽泄漏掉。

按啟閉件的驅(qū)動方式，蒸汽疏水閥可分為三類：由凝結(jié)水液位變化驅(qū)動的機械型蒸汽疏水閥；由凝結(jié)水溫度變化驅(qū)動的熱靜力型蒸汽疏水閥；由凝結(jié)水動態(tài)特性驅(qū)動的熱動力型蒸汽疏水閥。疏水閥結(jié)構(gòu)型式見表1-25。

蒸汽疏水閥是蒸汽使用系統(tǒng)的重要附件，其性能的優(yōu)劣，對于系統(tǒng)的正常運行。設(shè)備熱效率的提高及能源的合理利用等方面具有重要作用。

⑴機械型蒸汽疏水閥

這類疏水閥主要有密閉浮子式、敞口向上浮子式、敞口向下浮子式等。這類型式的蒸汽疏水閥的工作原理運用了古老的阿基米德原理，性能可靠，能排除飽和水；但是體積比較大，較笨重。又由于顛簸搖擺的環(huán)境對其阻汽排水性能有相當?shù)挠绊�，因此，不能適應(yīng)火車、輪船及有較大震動的裝置上使用。

⑵熱靜力型蒸汽疏水閥

這類疏水閥主要有蒸汽壓力式蒸汽疏水閥、雙金屬片式或熱彈性元件式蒸汽疏水閥、液體或固體膨脹式蒸汽疏水閥。這類疏水閥幾乎與機械型疏水閥同時出現(xiàn)，最初是金屬膨脹式蒸汽疏水閥，利用閥桿材料冷縮熱脹的物理性能和凝結(jié)水溫度的變化而實現(xiàn)阻汽排水作用。但是這種型式的蒸汽疏水閥不能適應(yīng)蒸汽壓力變化較大和凝結(jié)水量不穩(wěn)的場合，后來研制出利用液體膨脹的壓力平衡波紋管式蒸汽疏水閥。以上的問題得到了初步解決。隨著材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，雙金屬片得到了廣泛應(yīng)用，研制出了雙金屬片式蒸汽疏水閥，它是利用雙金屬片受到溫度變化而產(chǎn)生的變形實現(xiàn)阻汽排水作用的。這種疏水閥體積小、重量輕，能排除大量空氣，但是成本高。

⑶熱動力型蒸汽疏水閥

這類疏水閥有盤式蒸汽疏水閥、脈沖式蒸汽疏水閥、迷空式蒸汽疏水閥、孔板式蒸汽疏水閥。盤式蒸汽疏水閥是利用蒸汽的流速與凝結(jié)水流速的差別而實現(xiàn)阻汽排水動作，這種蒸汽疏水閥體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，但排空氣性能較差。脈沖式蒸汽疏水閥也具有體積小、重量輕的特點，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高、價格貴。

⑷疏水閥的選用

由于各種型式的蒸汽疏水閥各有不同的優(yōu)缺點和不同的適用條件，因此多年以來各種型式的蒸汽疏水閥長期并存，應(yīng)用于各種工業(yè)管道中。在諸多型式的疏水閥中，必須正確地選擇適合某一系統(tǒng)中的疏水閥，因為這對系統(tǒng)的正常運行影響很大，選擇恰當可提高熱效率和節(jié)省燃料。正確的選型應(yīng)按下列標準：

①蒸汽疏水閥的公稱壓力及工作溫度應(yīng)大于或等于蒸汽管道及用汽設(shè)備的最高工作壓力及最高工作溫度。

②蒸汽疏水閥必須區(qū)別類型，按其工作性能、條件和凝結(jié)水排放量進行選擇，不得只以蒸汽疏水閥的公稱通徑作為選擇依據(jù)。

③在凝結(jié)水回收系統(tǒng)中，若利用工作背壓回收凝結(jié)水時，應(yīng)選用背壓率較高的蒸汽疏水閥（如機械型蒸汽疏水閥）。

④當用汽設(shè)備內(nèi)用汽不得積存凝結(jié)水時，應(yīng)選用能連續(xù)排出飽和凝結(jié)水的蒸汽疏水閥（如浮球式蒸汽疏水閥）。

⑤在凝結(jié)水回收系統(tǒng)中，用汽設(shè)備用汽排出飽和凝結(jié)水，又用汽及時排除不凝結(jié)性氣體時，應(yīng)采用能飽和水的蒸汽疏水閥與排氣裝置并聯(lián)的疏水裝置或采用同時具有排水、排氣兩種功能的蒸汽疏水閥（如特經(jīng)理型蒸汽疏水閥）。

⑥當用汽設(shè)備工作壓力經(jīng)常波動時，應(yīng)選用不需調(diào)整工作壓力的蒸汽疏水閥。

⑦蒸汽疏水閥的實際最高工作背壓ρ′MOR的確定。

機械型蒸汽疏水閥：ρ′MOR=0.8ρ′o （1）

熱靜力型蒸汽疏水閥：ρ′MOR=0.3ρ′o （2）

熱動力型蒸汽疏水閥：

圓盤式蒸汽疏水閥：ρ′MOR=0.5ρ′o （3）

脈沖式蒸汽疏水閥：ρ′MOR=0.25ρ′o （4）

式中ρ′MOR —蒸汽疏水閥的實際最高工作背壓，Pa；

ρ′o —蒸汽疏水閥的實際工作壓力，Pa。

⑧蒸汽疏水閥的實際工作壓力ρ′o的確定。當凝結(jié)水由蒸汽管道系統(tǒng)排出時，蒸汽疏水閥的實際工作壓力等于蒸汽管道的工作壓力。

當凝結(jié)水由用汽設(shè)備排出時，蒸汽疏水閥的實際工作壓力按下式確定：

ρ′o=（0.9～0.95）ρ（5）

式中ρ′o—蒸汽疏水閥的實際工作壓力，Pa；

ρ—用汽設(shè)備的蒸汽壓力，Pa，其值為測定數(shù)據(jù)或制造廠提供的數(shù)據(jù)。

⑨蒸汽疏水閥的實際工作背壓按下式確定：

ρ′OR=gρ·(H3+△Z3)+ ρ3 （6）

式中ρ′OR —蒸汽疏水閥的實際工作背壓，Pa；

H3 —蒸汽疏水閥閥后管道系統(tǒng)總的水力阻力，Pa；

△Z3 —蒸汽疏水閥閥后提升或下降的高度，提升為正值，下降為負值，m；

Ρ3 —凝結(jié)水箱的壓力，Pa；

g —重力加速度，m/s2；

ρ—密度，kg/m3。

⑩用以選擇蒸汽疏水閥的凝結(jié)水排放量按下列原則確定。必須準確地掌握用汽設(shè)備的凝結(jié)水排放量Gt和用汽壓力。

用以選擇蒸汽疏水閥的凝結(jié)水排放量Gt，按下式計算：

Gt=η·Gc （7）

式中 Gt—蒸汽疏水閥的凝結(jié)水排放量，t/h；

η—安全率，其數(shù)值按蒸汽疏水閥樣本選取，或參考表2-9；

Gc—用汽設(shè)備凝結(jié)水的排放量，t/h。

選好疏水閥，是一項重要的節(jié)能措施。據(jù)我國有關(guān)部門統(tǒng)計。目前全國蒸汽疏水閥擁有量約500萬臺。大約有80%的產(chǎn)品達不到現(xiàn)行國家標準漏汽量小于3%的要求。每年將損失1500萬噸標煤。因此，要國家不同工況條件選擇合適的疏水閥。

我國常用的疏水閥性能見表2-10。

由于各種因素的影響，疏水閥技術(shù)參數(shù)的理論計算與實際使用情況是有出入的。實際排水量大于理論排水量。其安全率η見表2-9。

在需要立即排除凝結(jié)水的場合，如渦輪蒸汽機、蒸汽泵、蒸汽主管道等，不宜采用有過冷度的疏水閥，如脈沖式疏水閥和熱靜力波紋管式疏水閥。

表2-9蒸汽疏水閥安全率η推薦表

注：采暖機送風加熱部分見JBJ10-83《機械工廠采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》。

表2-10常用疏水閥性能比較

凝結(jié)水低于額定最大排水量15%時，不應(yīng)選用脈沖式疏水閥，因為在這種條件下，新鮮蒸汽容易從排泄孔流失。在辦公樓、學(xué)校、科研院所等建筑的周圍，需要安靜的環(huán)境，不宜選用噪聲大的熱動力式疏水閥，而應(yīng)選用熱經(jīng)理喜疏水閥和浮球式疏水閥，因它動作遲緩、沖擊力小、噪聲低。

間歇操作的室內(nèi)蒸汽加熱設(shè)備和管道，需選用排氣性能好的疏水閥，如倒吊桶式或熱靜力型疏水閥。

室外工作的疏水閥，一般不宜選用機械型疏水閥。在必須選用時，應(yīng)有防凍保護措施。