由于閥門類型眾多，因此其選型是一項艱巨的任務。本文介紹了在選擇閥門時，應優先考慮的四個因素。

制造和加工設施通常與在其運營中管理流體的系統一起工作。這些設施必須控制不同流體的供應和流動，這對常規工藝至關重要的。工作流體可以是氣態、液態或半固態（漿液）的，具有獨特的物理和化學特性。

任何使用工作流體的系統，都需要閥門來控制流體流動，同時還能夠應對溫度和壓力等運營特性。閥門通過管理工作流體來發揮作用。

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影響閥門選型的重要因素

由于閥門類型眾多，甚至可以定制，因此閥門選型似乎是一項艱巨的任務。無論應用具有何種特性，對安全性和有效性的影響始終是重中之重。在選擇合適的閥門時，以下是需要考慮的一些重要因素。

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管線壓力

并非所有流體系統都被加壓到同樣水平。服務的類型不同，需要的壓力也各不相同。然而，整個系統應該能在合理的安全系數內處理所需的工況。管線壓力特指對閥體整個區域施加的力。它指的是流體進入閥門時的全部上游壓力。

超過設計壓力限值意味著閥門操作失效。液體泄漏是超過壓力極限的常見后果，會導致管線損失和安全問題。超過閥門設計參數的任何附加應力，也會損害密封部件，并可能導致閥門退化。

當根據管道系統的管線壓力選擇閥門時，工藝工程師應評估閥門和整個管道系統所需的壓降。閥門內件和規格應提供最小的摩擦阻力，以保持閥門的壓降較低，并減少管線壓力損失，這可能會影響后續的制造過程。這就解釋了為什么在管線壓力應保持恒定的工業管道系統中，閘閥（在全開位置具有低壓降）比截止閥更適合。

某些閥門需要額外考慮某些因素，例如安全泄壓閥（SRV）的設定壓力。除了評估管線預期的最大壓力外，設計還需要考慮閥門打開以釋放系統壓力時的壓力水平。類似的概念適用于止回閥，其中開啟壓力是允許單向流動的最小壓力。

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流速

不同類型的閥及其不同的運行機制，需要以不同的方式管理流體流動。例如，球閥為關斷應用提供了極好的密封。然而，針閥可以提供更好的精度來控制特定的流量。根據閥門的內部工作原理，可以了解到如何控制工作流體以及如何執行所需的功能。

閥門的選擇需要了解流量需求。閥門功能分類廣泛，包括閥門是否需要打開或關斷流量、調節流量或改變流量方向。

開關應用要求閥門允許或限制流量。球閥的工作方式是快速響應，這是一個極好的例子，在這種情況下，中空的球形球體要么打開，要么阻擋流體流動。閘閥提供了相同的功能—關斷流量—使用板或當作閘門的阻塞工具。蝶閥還可以使用金屬盤（蝶形）提供開、斷流體服務，該金屬盤圍繞固定軸完成四分之一圈的旋轉，以開啟或關斷流體。

在調節流量時，流量控制功能需要更精確的增量控制。除了關斷和打開流道，閥門還應能進行更精細的控制。只有當打開閥門的動作與允許通過閥門的流量變化具有可預測的關系時，才能控制流量。針閥使用一個針形柱塞，通常與一個螺旋式控制器相結合來限制流量，從而實現所需的控制精度。可以使用V形球閥實現線性流量控制，其流量隨軸旋轉而增加。V型球閥壓降低，提供氣密關閉，旨在用于高壓和流量應用。

工藝工程師可以使用設計緊湊且只需低驅動力的滑動閘閥來實現精確的流量控制。滑動閘閥重量輕，結構緊湊，對管線壓力變化的響應更靈敏。在工業管道系統中，考慮不同精確流量控制時，旋塞閥也是合適的選擇。

將控制定向流視為開/關應用概念的擴展。它可以是限制流動方向，或管理多個入口和出口。止回閥是限制單向流體流動的一個例子。最小設定壓力允許流體沿一個方向而不是另一個方向流動。

方向控制的另一個例子是：流體不是在一條路徑中關斷，而是重新定向到另一條路徑上。具有開關功能的多端口閥（如三通球閥），可用于允許多個出口或入口的配置。

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溫度

與壓力一樣，溫度也會影響流經管道的介質和閥門本身的特性。溫度不一樣，工作流體具有的能量也不一樣。極端溫度條件也會加劇流體對某些材料的腐蝕作用。單個閥門部件也可能由幾種材料構成，這些材料的高溫和低溫耐受能力也各不相同。

隨著溫度的升高，流體尤其是氣體通常會占據更多的空間。氣體隨著溫度的變化而膨脹和收縮。高溫空氣和其它氣體往往密度較低，如果流體是封閉的，則壓力額定值會增加；如果流體只是經過，則流量會增加。這種情況下，閥門需要考慮更高的壓力額定值或更精確的流量增量控制。

除了影響流經系統的流體外，溫度額定值還影響閥門及其部件。材料通常在低溫下收縮，在高溫下膨脹。由于閥門由許多不同材料組成，溫度差異會導致閥門部件變化不均勻。

金屬和金屬合金是閥體最常用的材料。對于高達約400℉的非腐蝕性氣體，選擇各種不銹鋼是明智的。一般情況下，奧氏體鋼和鎳合金適合于高溫場景，也適用于腐蝕性環境。另一方面，特氟隆被認為是一種適用于整個溫度范圍的通用閥座材料，而EPDM橡膠則提供了較窄的溫度容差范圍。在為關鍵流體服務設計或選擇閥門規格時，請務必咨詢閥門專家，以避免在使用過程中閥門出現問題或故障。

閥門具有典型的適用溫度范圍。根據制造材料和測試標準，所有工業閥門都有指定的溫度等級。根據允許的溫度范圍對閥門進行分類，可以更容易地選擇合適的工藝閥門，并確保耐用。高溫工藝閥門使用堅固的制造材料（包括合金），以防止在較高的工藝溫度下控制流體流動時，與不同的工作流體發生化學反應或變形。在為低溫應用選擇閥門時，也應謹慎。

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預算

選擇閥門時需要考慮預算限制。不同類型的閥門其相關制造成本也不同。閥門材料類型和預期控制介質，會影響閥門結構材料滿足任何特殊要求及預算。閥門操作和自動化定制也會產生額外成本。使用執行器需要更多的專用部件，這也意味著費用的增加。

具體情況也跟閥門結構有關，即使額定值相同，具有較少運動部件的簡單閥門通常成本較低。例如，由于設計原因，如果規格類似，閘閥的成本通常低于球閥。然而，使閘閥在結構上更便宜的設計，也使其在密封方面的效率降低。

選擇手動或自動操作閥門，是影響總成本的另一個考慮因素。選擇允許遠程和自動控制的執行器，需要承受額外的費用。執行器通常采用液壓、氣動或電氣方式。在公司預算范圍內選擇一種閥門，可以提供可靠和持久的流體控制。不管閥門的周期和規格，目標是最大限度地降低閥門總的擁有成本，即在閥門的整個生命周期內購買和維護閥門的費用。

液壓執行機構使用的是高壓油，具有較高的受力能力，因此可對大型閥門進行快速響應。處理液壓油時還應采取額外的安全預防措施，因為實際的維護可能很復雜。

氣動執行機構使用壓縮空氣來代替油，使其更適合危險應用。然而，由于空氣具有壓縮性，在精度方面存在缺陷。保持儀表空氣質量至關重要。壓縮空氣中的雜質會加速執行器和相鄰閥門部件的磨損。

對于規模較小的運營，電動執行器相對便宜。如果可以接受較慢的驅動速度的話，電動執行器通常也更緊

湊和更輕。

應根據應用需求，在預算和效率之間進行平衡。雖然有機會選擇更便宜的型號，但對實現業務目標和工作場所安全的影響，仍然是優先事項。

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考慮閥門的類型

閥門選型不是由偏好主導的選擇。相反，大多數考慮因素來自對實用性和運行條件規范的滿足。

球閥設計旨在滿足工業流體應用，是選擇閥門的良好起點。它們提供可靠的密封，適用于開關應用。因為在打開時，球的中空部分允許流體無阻礙的流動，所以穿過閥門的壓降最小。雖然大多數球閥適用于中、高壓，但大型球閥應用可使用耳軸安裝球閥，為穩定性提供額外的機械支撐。

如果用戶希望更緩慢的流量釋放，在所有閥門中，閘閥是合適的選擇。這種偏好更適用于需要額外考慮水錘效應的水系統。對于任何其它應用，閘閥也具有成本比其它閥低的優點。

對于流量控制功能，針閥可提供高精度。典型應用包括氣體校準和輸送清潔流體（如丙烷）的管線。對工業高流量功能，球閥是一種更經濟的選擇。

截止閥用一個線性調節其位置的閥瓣元件來阻礙或允許流動。該元件通常與允許逐漸增加流量的螺桿式控制裝置相結合。增加或減少開口量，成比例地影響流量，從而實現控制。不同配置的截止閥還能夠實現不同的流動模式，如橫流和Y流布置。

蝶閥是工業管道系統的另一種選擇。它們具有緊湊和輕量化的設計，使其更能響應管道中的壓力變化，同時具有優異的密封特性。多種蝶閥設計可滿足工業流體系統壓力和溫度的要求。

在各種應用中，無論閥門類型如何，設計考慮因素都應包括評估合適的閥門材料。流體的毒性和任何腐蝕性特性都需要能夠應對化學損耗的材料。高溫或低溫工況也需要適當的材料類型。

無論最終采用何種類型的閥門設計，保持運營安全有效始終是首要任務。在為不同的流體應用選擇閥門時，建議保持與閥門專家的溝通和合作，以確保選擇合適的規格，并最大限度地提高工業過程的生產效率。

編輯：黃飛