電動(dòng)截止閥的工作原理

（一）基本工作原理

電動(dòng)截止閥主要依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥桿，通過(guò)閥桿的升降運(yùn)動(dòng)來(lái)控制閥瓣的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的通斷和流量調(diào)節(jié)。當(dāng)電機(jī)接收到控制系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)后，開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)聯(lián)軸器將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為閥桿的直線運(yùn)動(dòng)。閥桿與閥瓣相連，隨著閥桿的上升或下降，閥瓣在閥座上相應(yīng)地開(kāi)啟或關(guān)閉。當(dāng)閥瓣完全離開(kāi)閥座時(shí)，閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)，流體能夠不受阻礙地通過(guò)；當(dāng)閥瓣緊密貼合在閥座上時(shí)，閥門(mén)處于全關(guān)狀態(tài)，阻止流體流動(dòng)。在閥瓣處于部分開(kāi)啟位置時(shí)，可根據(jù)閥瓣的開(kāi)度大小來(lái)調(diào)節(jié)流體的流量。

（二）控制原理

電動(dòng)截止閥的控制通常依賴于自動(dòng)化控制系統(tǒng)，如可編程邏輯控制器（PLC）、集散控制系統(tǒng)（DCS）等。這些控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道內(nèi)流體的壓力、流量、溫度等參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的工藝參數(shù)進(jìn)行比較。當(dāng)實(shí)際參數(shù)偏離設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略，向電動(dòng)截止閥的電機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，調(diào)整閥瓣的開(kāi)度，以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。例如，在一個(gè)供水系統(tǒng)中，如果壓力傳感器檢測(cè)到管道壓力過(guò)高，控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信號(hào)使電動(dòng)截止閥的閥瓣開(kāi)度減小，從而降低水流量，使管道壓力恢復(fù)到正常范圍。

此外，電動(dòng)截止閥還可以配備手動(dòng)操作裝置，以便在自動(dòng)控制失效或需要手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)使用。手動(dòng)操作一般通過(guò)手輪或手柄來(lái)實(shí)現(xiàn)，操作人員可以直接轉(zhuǎn)動(dòng)手輪或扳動(dòng)手柄，帶動(dòng)閥桿升降，從而控制閥瓣的位置。這種手動(dòng)操作方式為系統(tǒng)的運(yùn)行提供了額外的保障，確保在緊急情況下仍能對(duì)閥門(mén)進(jìn)行有效控制。

二、電動(dòng)截止閥的結(jié)構(gòu)組成

（一）閥體

閥體是電動(dòng)截止閥的主體部分，它的作用是容納和保護(hù)閥門(mén)的內(nèi)部部件，并提供與管道連接的接口。閥體的材質(zhì)通常根據(jù)流體的性質(zhì)、工作壓力和溫度等因素來(lái)選擇。常見(jiàn)的閥體材質(zhì)有鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼等。鑄鐵閥體成本較低，適用于一般的水、空氣等介質(zhì)，工作壓力和溫度相對(duì)較低的場(chǎng)合；鑄鋼閥體具有較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性，能承受較高的壓力和溫度，常用于工業(yè)管道系統(tǒng)，如石油、化工、電力等行業(yè)；不銹鋼閥體則具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，特別適用于輸送腐蝕性介質(zhì)，如化工生產(chǎn)中的酸、鹽溶液等。

閥體的結(jié)構(gòu)形式有多種，常見(jiàn)的有直通式和角式。直通式閥體的進(jìn)出口在同一條直線上，流體在閥體內(nèi)的流動(dòng)方向較為順暢，壓力損失較小，適用于大多數(shù)流體輸送系統(tǒng)；角式閥體的進(jìn)出口呈 90 度角布置，這種結(jié)構(gòu)在一些特殊的管道布局中具有優(yōu)勢(shì)，如需要改變流體流向的場(chǎng)合，能夠減少管道的彎頭數(shù)量，降低系統(tǒng)的阻力。

（二）閥瓣與閥座

閥瓣和閥座是電動(dòng)截止閥實(shí)現(xiàn)密封和控制流體通斷的關(guān)鍵部件。閥瓣的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)閥門(mén)的性能有著重要影響。常見(jiàn)的閥瓣形狀有平板型、柱塞型和閘板型等。平板型閥瓣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適用于一般的截止閥應(yīng)用；柱塞型閥瓣密封性較好，能夠承受較高的壓力，常用于高壓系統(tǒng)；閘板型閥瓣則在一些大口徑的截止閥中應(yīng)用，其密封性和流通能力相對(duì)較好。

閥座的材質(zhì)和密封性能同樣至關(guān)重要。閥座材質(zhì)通常與閥體相匹配，以保證良好的兼容性和密封性能。常見(jiàn)的閥座密封材料有橡膠、聚四氟乙烯（PTFE）、金屬等。橡膠閥座具有良好的彈性和密封性，適用于低壓、常溫的流體介質(zhì)，如生活用水、空氣等；PTFE 閥座具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，能在高溫、強(qiáng)腐蝕的環(huán)境下保持良好的密封性能，常用于化工、制藥等行業(yè)；金屬閥座則具有較高的強(qiáng)度和耐高溫性能，適用于高溫、高壓的場(chǎng)合，如蒸汽管道系統(tǒng)。

（三）閥桿與驅(qū)動(dòng)裝置

閥桿是連接電機(jī)和閥瓣的部件，它將電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞給閥瓣，實(shí)現(xiàn)閥瓣的升降運(yùn)動(dòng)。閥桿的材質(zhì)一般選用高強(qiáng)度、耐腐蝕的金屬材料，如不銹鋼、合金鋼等。為了確保閥桿的運(yùn)動(dòng)順暢和密封性能，閥桿表面通常經(jīng)過(guò)精密加工和處理，如鍍鉻、氮化等，以提高其耐磨性和抗腐蝕性。

驅(qū)動(dòng)裝置是電動(dòng)截止閥的動(dòng)力來(lái)源，主要由電機(jī)、減速器和聯(lián)軸器等組成。電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，減速器將電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為閥桿所需的低速大扭矩運(yùn)動(dòng)，以滿足閥瓣升降的要求。聯(lián)軸器則用于連接電機(jī)和減速器，以及減速器和閥桿，確保動(dòng)力的有效傳遞。驅(qū)動(dòng)裝置的性能直接影響到電動(dòng)截止閥的響應(yīng)速度和控制精度。高性能的驅(qū)動(dòng)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的閥門(mén)控制，滿足不同工業(yè)應(yīng)用的需求。

此外，電動(dòng)截止閥的驅(qū)動(dòng)裝置還配備有各種控制元件和保護(hù)裝置，如限位開(kāi)關(guān)、過(guò)載保護(hù)繼電器、行程控制器等。限位開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)閥瓣的位置，當(dāng)閥瓣到達(dá)全開(kāi)或全關(guān)位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷電機(jī)電源，防止閥瓣過(guò)度開(kāi)啟或關(guān)閉；過(guò)載保護(hù)繼電器則在電機(jī)過(guò)載時(shí)自動(dòng)切斷電源，保護(hù)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置不受損壞；行程控制器可以精確設(shè)定閥瓣的行程范圍，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)開(kāi)度的精確控制。

三、電動(dòng)截止閥的性能參數(shù)

（一）公稱通徑

公稱通徑是指電動(dòng)截止閥進(jìn)出口的名義直徑，它反映了閥門(mén)的流通能力。公稱通徑的大小決定了閥門(mén)能夠通過(guò)的最大流量，是選擇電動(dòng)截止閥的重要參數(shù)之一。公稱通徑通常用毫米（mm）或英寸（in）表示，常見(jiàn)的公稱通徑范圍從幾毫米到數(shù)米不等。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)管道系統(tǒng)的流量需求和設(shè)計(jì)要求來(lái)選擇合適公稱通徑的電動(dòng)截止閥。如果公稱通徑選擇過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)的流通能力不足，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行；如果公稱通徑選擇過(guò)大，不僅會(huì)增加設(shè)備成本，還可能導(dǎo)致閥門(mén)在小流量工況下的控制精度下降。

（二）工作壓力

工作壓力是指電動(dòng)截止閥在正常工作條件下能夠承受的最大壓力。它是衡量閥門(mén)耐壓性能的重要指標(biāo)，直接關(guān)系到閥門(mén)的安全可靠性。電動(dòng)截止閥的工作壓力通常根據(jù)其設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定，不同類型和材質(zhì)的閥門(mén)具有不同的工作壓力等級(jí)。常見(jiàn)的工作壓力范圍從低壓（如 0.1MPa 以下）到高壓（如 10MPa 以上）不等。在選擇電動(dòng)截止閥時(shí)，必須確保系統(tǒng)的工作壓力不超過(guò)閥門(mén)的額定工作壓力，否則可能導(dǎo)致閥門(mén)泄漏、損壞甚至引發(fā)安全事故。工作壓力的標(biāo)注通常采用公稱壓力（PN）來(lái)表示，例如 PN16 表示公稱壓力為 1.6MPa。

（三）工作溫度

工作溫度是指電動(dòng)截止閥能夠正常工作的溫度范圍。不同的材質(zhì)在不同的溫度下具有不同的性能表現(xiàn)，因此工作溫度對(duì)電動(dòng)截止閥的選型和應(yīng)用至關(guān)重要。例如，橡膠密封材料的閥座在高溫下容易老化、變形，導(dǎo)致密封性能下降，因此適用于較低溫度的工況；而金屬材質(zhì)的閥瓣和閥座在高溫下仍能保持較好的強(qiáng)度和密封性能，但在低溫下可能會(huì)出現(xiàn)脆性增加等問(wèn)題。常見(jiàn)的電動(dòng)截止閥工作溫度范圍從低溫（如 - 196℃以下）到高溫（如 500℃以上）不等，具體取決于閥門(mén)的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在選擇電動(dòng)截止閥時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際工作溫度來(lái)選擇合適的材質(zhì)和型號(hào)，以確保閥門(mén)在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)都能穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

（四）泄漏率

泄漏率是衡量電動(dòng)截止閥密封性能的重要指標(biāo)，它表示在一定的工作壓力下，單位時(shí)間內(nèi)從閥門(mén)密封處泄漏的流體量。泄漏率的大小直接影響到系統(tǒng)的運(yùn)行效率和環(huán)保要求。對(duì)于一些對(duì)泄漏要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，如制藥、食品飲料等行業(yè)，需要選擇泄漏率極低的電動(dòng)截止閥，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)環(huán)境的安全。泄漏率通常以百分比或單位時(shí)間內(nèi)的泄漏量（如 mL/min）來(lái)表示，不同的行業(yè)和應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)泄漏率的要求各不相同。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)優(yōu)化閥瓣與閥座的密封結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，以及采用先進(jìn)的制造工藝，可以有效降低電動(dòng)截止閥的泄漏率，提高其密封性能。

四、電動(dòng)截止閥的應(yīng)用領(lǐng)域

（一）石油化工行業(yè)

在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，電動(dòng)截止閥廣泛應(yīng)用于各種工藝管道系統(tǒng)，用于控制原油、成品油、化工原料、中間產(chǎn)品和成品等流體的通斷和流量。例如，在煉油裝置中，電動(dòng)截止閥用于控制蒸餾塔、反應(yīng)釜、換熱器等設(shè)備的進(jìn)出口管道，以及各種工藝管線的流量調(diào)節(jié)和切斷控制。由于石油化工行業(yè)的介質(zhì)具有腐蝕性、易燃易爆性等特點(diǎn)，對(duì)電動(dòng)截止閥的材質(zhì)和密封性能要求極高。通常采用耐腐蝕的金屬材料制造閥體和閥瓣，選用高性能的密封材料和密封結(jié)構(gòu)，以確保閥門(mén)在惡劣的工況下能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，保障生產(chǎn)過(guò)程的安全和高效。

（二）電力行業(yè)

在電力生產(chǎn)領(lǐng)域，電動(dòng)截止閥在火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電等各個(gè)環(huán)節(jié)都發(fā)揮著重要作用。在火力發(fā)電廠中，電動(dòng)截止閥用于控制鍋爐的給水、蒸汽、煙氣等介質(zhì)的流量和通斷。例如，在鍋爐的給水系統(tǒng)中，通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)截止閥的開(kāi)度，可以精確控制給水量，確保鍋爐的水位穩(wěn)定，保證鍋爐的安全運(yùn)行；在蒸汽管道系統(tǒng)中，電動(dòng)截止閥用于控制蒸汽的輸送和分配，調(diào)節(jié)蒸汽的壓力和流量，滿足汽輪機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行要求；在煙氣脫硫、脫硝系統(tǒng)中，電動(dòng)截止閥用于控制脫硫劑、脫硝劑的輸送和反應(yīng)氣體的流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中污染物的有效脫除，減少對(duì)環(huán)境的污染。在水力發(fā)電廠中，電動(dòng)截止閥用于控制水輪機(jī)的進(jìn)水和排水，調(diào)節(jié)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和出力，實(shí)現(xiàn)水能的高效轉(zhuǎn)換。在核能發(fā)電廠中，電動(dòng)截止閥同樣用于各種介質(zhì)的輸送和控制，由于核能發(fā)電的特殊性，對(duì)閥門(mén)的可靠性和安全性要求更為嚴(yán)格，必須采用高質(zhì)量的產(chǎn)品和嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施。

（三）建筑與暖通空調(diào)行業(yè)

在建筑設(shè)施中，電動(dòng)截止閥主要應(yīng)用于給排水系統(tǒng)和暖通空調(diào)系統(tǒng)。在給排水系統(tǒng)中，電動(dòng)截止閥用于控制生活用水、消防用水和污水的輸送和排放。例如，在高層建筑的供水系統(tǒng)中，通過(guò)安裝電動(dòng)截止閥，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同樓層的供水壓力和流量的調(diào)節(jié)，確保各樓層的用水需求得到滿足；在消防系統(tǒng)中，電動(dòng)截止閥作為消防水管道的控制閥門(mén)，具有快速開(kāi)啟和關(guān)閉的特點(diǎn)，能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)迅速提供消防用水，保障人員生命和財(cái)產(chǎn)安全。在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，電動(dòng)截止閥用于控制空調(diào)冷凍水、熱水、蒸汽等介質(zhì)的流量和通斷，調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度，為用戶提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。在建筑與暖通空調(diào)行業(yè)中，對(duì)電動(dòng)截止閥的要求主要是密封性好、操作方便、耐腐蝕和壽命長(zhǎng)，以滿足建筑長(zhǎng)期使用的需求。

（四）水利工程行業(yè)

在水利工程領(lǐng)域，電動(dòng)截止閥廣泛應(yīng)用于水庫(kù)、大壩、灌溉系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等水利設(shè)施中。在水庫(kù)和大壩的輸水管道系統(tǒng)中，電動(dòng)截止閥用于控制水流的通斷和流量，調(diào)節(jié)水庫(kù)的水位和蓄水量，保障水利設(shè)施的安全運(yùn)行；在灌溉系統(tǒng)中，電動(dòng)截止閥用于控制灌溉水的分配和流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的精準(zhǔn)灌溉，提高水資源的利用效率；在排水系統(tǒng)中，電動(dòng)截止閥用于控制雨水、污水的排放，防止內(nèi)澇和水污染。由于水利工程的工作環(huán)境較為惡劣，對(duì)電動(dòng)截止閥的耐腐蝕性、耐磨性和可靠性要求較高，通常采用特殊的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以適應(yīng)水利工程的長(zhǎng)期運(yùn)行需求。