图2.1截止阀流通管道分类示意图

假设本课题研究的截止阀用于连接一个直线管道，则只能选择直通式和直流式两种，蒸汽介质的粘度较小，对流阻要求不高，不妨选用运用较广泛的直通式截止阀。

2.1.2  设计阀体内腔的注意事项

    介质流动时会对阀壁产生冲击，阀壁使流体被迫改变流向，因此截止阀内腔流动通道的内壁应该光滑，不能有尖角尖棱，避免产生异常的湍流和噪声，产生较大的能量损失。通道的面积应该尽量保持恒定，避免流速的改变，以满足运输速度的要求[8]。

2.2  阀体端面连接

    截止阀按联接形式可以分为法兰式，螺纹式，焊接式[9]；

    ①法兰适用于大口径，高压阀门，且方便拆卸，但是易遭受热扭转和振动，热循环很显著的工况不适合法兰连接；

    ②螺纹连接只适用于小口径，中低压阀门，对于腐蚀性介质，螺纹容易损坏，拧不动；

    ③焊接式适用于各种压力和温度，在较为苛刻的条件下使用比法兰更加可靠，但是阀门安装拆卸都很困难。

本课题中阀门的工作压力为高压，考虑到安装和维修拆卸方便，使用法兰式阀门。

其次，法兰又分为整体式法兰和分离式法兰[10]

   （1）整体式法兰：①平面密封：两个连接法兰的端面全部接触，垫片的外径和法兰外径

                    相同，在低温工况和黄铜铸铁阀体上经常使用。由于配合接触面积比

                    较大，对端面的平整度要求较高，增加了加工成本。

                    ②凸台密封：圆形凸台将两个法兰分开，凸台外径小于螺栓孔圆直径。

     (2)可分离式法兰：可分离式法兰用螺栓固定在阀体上。

优点：制造方便，成本低，当管道中心不正时，旋转法兰就能补偿对位不正。

缺点：在高载荷及振动工况下不稳定，阀门容易旋转。

（a）平面式密封法兰            （b）凸台式密封法兰          （c）可分离式法兰

图2.2三种法兰密封形式法兰密封形式

综合考虑以上法兰的性能优劣，从简化法兰端面加工工艺，降低成本，密封可靠的角度出发，使用凸台式整体密封法兰。

2.3  密封形式，材质的选择文献综述

2.3.1  截止阀密封原理

    通过手轮对阀杆施加扭矩和推力，使阀瓣与阀座密封面紧紧贴合在一起，从而阻止介质流动。

当介质从阀瓣下方流入时，截止阀的密封力必须大于等于密封面上所产生的必须比压和介质向上的作用力之和。通径小于200mm时，选择从下方流入。

当介质从阀瓣上方流入时，截止阀的密封力必须大于等于密封面上所产生的必须比压和介质向上的作用力之差。通径大于200mm时，选择从上方流入[11]。

本课题的截止阀通径小于200mm，压强小于16Mpa，选择介质从下往上流动。在计算阀杆上的总轴向力的时候尤其要区分这两种情况，以免造成后续计算的错误。

2.3.2  截止阀密封形式[12]

     ①平面密封：阀座密封面和阀瓣密封面均是平面，制造工艺简单；

     ②锥面密封：阀座密封面和阀瓣密封面均制成圆锥形，密封省力可靠，杂物不易落入密封面；