電動截止閥的工作原理

（一）基本工作原理

電動截止閥主要依靠電機驅動閥桿，通過閥桿的升降運動來控制閥瓣的位置，從而實現對流體的通斷和流量調節。當電機接收到控制系統發出的信號后，開始運轉，通過聯軸器將電機的旋轉運動轉化為閥桿的直線運動。閥桿與閥瓣相連，隨著閥桿的上升或下降，閥瓣在閥座上相應地開啟或關閉。當閥瓣完全離開閥座時，閥門處于全開狀態，流體能夠不受阻礙地通過；當閥瓣緊密貼合在閥座上時，閥門處于全關狀態，阻止流體流動。在閥瓣處于部分開啟位置時，可根據閥瓣的開度大小來調節流體的流量。

（二）控制原理

電動截止閥的控制通常依賴于自動化控制系統，如可編程邏輯控制器（PLC）、集散控制系統（DCS）等。這些控制系統通過傳感器實時監測管道內流體的壓力、流量、溫度等參數，并將這些數據與預設的工藝參數進行比較。當實際參數偏離設定值時，控制系統根據預設的控制策略，向電動截止閥的電機發出控制信號，調整閥瓣的開度，以維持系統的穩定運行。例如，在一個供水系統中，如果壓力傳感器檢測到管道壓力過高，控制系統會發出信號使電動截止閥的閥瓣開度減小，從而降低水流量，使管道壓力恢復到正常范圍。

此外，電動截止閥還可以配備手動操作裝置，以便在自動控制失效或需要手動調節時使用。手動操作一般通過手輪或手柄來實現，操作人員可以直接轉動手輪或扳動手柄，帶動閥桿升降，從而控制閥瓣的位置。這種手動操作方式為系統的運行提供了額外的保障，確保在緊急情況下仍能對閥門進行有效控制。

二、電動截止閥的結構組成

（一）閥體

閥體是電動截止閥的主體部分，它的作用是容納和保護閥門的內部部件，并提供與管道連接的接口。閥體的材質通常根據流體的性質、工作壓力和溫度等因素來選擇。常見的閥體材質有鑄鐵、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，工作壓力和溫度相對較低的場合；鑄鋼閥體具有較高的強度和耐腐蝕性，能承受較高的壓力和溫度，常用于工業管道系統，如石油、化工、電力等行業；不銹鋼閥體則具有優異的耐腐蝕性能，特別適用于輸送腐蝕性介質，如化工生產中的酸、鹽溶液等。

閥體的結構形式有多種，常見的有直通式和角式。直通式閥體的進出口在同一條直線上，流體在閥體內的流動方向較為順暢，壓力損失較小，適用于大多數流體輸送系統；角式閥體的進出口呈 90 度角布置，這種結構在一些特殊的管道布局中具有優勢，如需要改變流體流向的場合，能夠減少管道的彎頭數量，降低系統的阻力。

（二）閥瓣與閥座

閥瓣和閥座是電動截止閥實現密封和控制流體通斷的關鍵部件。閥瓣的形狀和結構對閥門的性能有著重要影響。常見的閥瓣形狀有平板型、柱塞型和閘板型等。平板型閥瓣結構簡單，制造方便，適用于一般的截止閥應用；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；閘板型閥瓣則在一些大口徑的截止閥中應用，其密封性和流通能力相對較好。

閥座的材質和密封性能同樣至關重要。閥座材質通常與閥體相匹配，以保證良好的兼容性和密封性能。常見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，如生活用水、空氣等；PTFE 閥座具有優異的化學穩定性和耐腐蝕性，能在高溫、強腐蝕的環境下保持良好的密封性能，常用于化工、制藥等行業；金屬閥座則具有較高的強度和耐高溫性能，適用于高溫、高壓的場合，如蒸汽管道系統。

（三）閥桿與驅動裝置

閥桿是連接電機和閥瓣的部件，它將電機的驅動力傳遞給閥瓣，實現閥瓣的升降運動。閥桿的材質一般選用高強度、耐腐蝕的金屬材料，如不銹鋼、合金鋼等。為了確保閥桿的運動順暢和密封性能，閥桿表面通常經過精密加工和處理，如鍍鉻、氮化等，以提高其耐磨性和抗腐蝕性。

驅動裝置是電動截止閥的動力來源，主要由電機、減速器和聯軸器等組成。電機提供旋轉動力，減速器將電機的高速旋轉轉化為閥桿所需的低速大扭矩運動，以滿足閥瓣升降的要求。聯軸器則用于連接電機和減速器，以及減速器和閥桿，確保動力的有效傳遞。驅動裝置的性能直接影響到電動截止閥的響應速度和控制精度。高性能的驅動裝置能夠實現快速、準確的閥門控制，滿足不同工業應用的需求。

此外，電動截止閥的驅動裝置還配備有各種控制元件和保護裝置，如限位開關、過載保護繼電器、行程控制器等。限位開關用于檢測閥瓣的位置，當閥瓣到達全開或全關位置時，限位開關動作，切斷電機電源，防止閥瓣過度開啟或關閉；過載保護繼電器則在電機過載時自動切斷電源，保護電機和驅動裝置不受損壞；行程控制器可以精確設定閥瓣的行程范圍，實現對閥門開度的精確控制。

三、電動截止閥的性能參數

（一）公稱通徑

公稱通徑是指電動截止閥進出口的名義直徑，它反映了閥門的流通能力。公稱通徑的大小決定了閥門能夠通過的最大流量，是選擇電動截止閥的重要參數之一。公稱通徑通常用毫米（mm）或英寸（in）表示，常見的公稱通徑范圍從幾毫米到數米不等。在實際應用中，需要根據管道系統的流量需求和設計要求來選擇合適公稱通徑的電動截止閥。如果公稱通徑選擇過小，會導致閥門的流通能力不足，影響系統的正常運行；如果公稱通徑選擇過大，不僅會增加設備成本，還可能導致閥門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。它是衡量閥門耐壓性能的重要指標，直接關系到閥門的安全可靠性。電動截止閥的工作壓力通常根據其設計和制造標準來確定，不同類型和材質的閥門具有不同的工作壓力等級。常見的工作壓力范圍從低壓（如 0.1MPa 以下）到高壓（如 10MPa 以上）不等。在選擇電動截止閥時，必須確保系統的工作壓力不超過閥門的額定工作壓力，否則可能導致閥門泄漏、損壞甚至引發安全事故。工作壓力的標注通常采用公稱壓力（PN）來表示，例如 PN16 表示公稱壓力為 1.6MPa。

（三）工作溫度

工作溫度是指電動截止閥能夠正常工作的溫度范圍。不同的材質在不同的溫度下具有不同的性能表現，因此工作溫度對電動截止閥的選型和應用至關重要。例如，橡膠密封材料的閥座在高溫下容易老化、變形，導致密封性能下降，因此適用于較低溫度的工況；而金屬材質的閥瓣和閥座在高溫下仍能保持較好的強度和密封性能，但在低溫下可能會出現脆性增加等問題。常見的電動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，具體取決于閥門的材質和結構設計。在選擇電動截止閥時，需要根據實際工作溫度來選擇合適的材質和型號，以確保閥門在整個工作溫度范圍內都能穩定可靠地運行。

（四）泄漏率

泄漏率是衡量電動截止閥密封性能的重要指標，它表示在一定的工作壓力下，單位時間內從閥門密封處泄漏的流體量。泄漏率的大小直接影響到系統的運行效率和環保要求。對于一些對泄漏要求嚴格的場合，如制藥、食品飲料等行業，需要選擇泄漏率極低的電動截止閥，以確保產品質量和生產環境的安全。泄漏率通常以百分比或單位時間內的泄漏量（如 mL/min）來表示，不同的行業和應用場景對泄漏率的要求各不相同。在實際應用中，通過優化閥瓣與閥座的密封結構和材質，以及采用先進的制造工藝，可以有效降低電動截止閥的泄漏率，提高其密封性能。

四、電動截止閥的應用領域

（一）石油化工行業

在石油化工生產過程中，電動截止閥廣泛應用于各種工藝管道系統，用于控制原油、成品油、化工原料、中間產品和成品等流體的通斷和流量。例如，在煉油裝置中，電動截止閥用于控制蒸餾塔、反應釜、換熱器等設備的進出口管道，以及各種工藝管線的流量調節和切斷控制。由于石油化工行業的介質具有腐蝕性、易燃易爆性等特點，對電動截止閥的材質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構，以確保閥門在惡劣的工況下能夠長期穩定運行，保障生產過程的安全和高效。

（二）電力行業

在電力生產領域，電動截止閥在火力發電、水力發電和核能發電等各個環節都發揮著重要作用。在火力發電廠中，電動截止閥用于控制鍋爐的給水、蒸汽、煙氣等介質的流量和通斷。例如，在鍋爐的給水系統中，通過調節電動截止閥的開度，可以精確控制給水量，確保鍋爐的水位穩定，保證鍋爐的安全運行；在蒸汽管道系統中，電動截止閥用于控制蒸汽的輸送和分配，調節蒸汽的壓力和流量，滿足汽輪機等設備的運行要求；在煙氣脫硫、脫硝系統中，電動截止閥用于控制脫硫劑、脫硝劑的輸送和反應氣體的流量，實現對煙氣中污染物的有效脫除，減少對環境的污染。在水力發電廠中，電動截止閥用于控制水輪機的進水和排水，調節水輪機的轉速和出力，實現水能的高效轉換。在核能發電廠中，電動截止閥同樣用于各種介質的輸送和控制，由于核能發電的特殊性，對閥門的可靠性和安全性要求更為嚴格，必須采用高質量的產品和嚴格的質量控制措施。

（三）建筑與暖通空調行業

在建筑設施中，電動截止閥主要應用于給排水系統和暖通空調系統。在給排水系統中，電動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中，通過安裝電動截止閥，可以實現對不同樓層的供水壓力和流量的調節，確保各樓層的用水需求得到滿足；在消防系統中，電動截止閥作為消防水管道的控制閥門，具有快速開啟和關閉的特點，能夠在火災發生時迅速提供消防用水，保障人員生命和財產安全。在暖通空調系統中，電動截止閥用于控制空調冷凍水、熱水、蒸汽等介質的流量和通斷，調節室內的溫度和濕度，為用戶提供舒適的室內環境。在建筑與暖通空調行業中，對電動截止閥的要求主要是密封性好、操作方便、耐腐蝕和壽命長，以滿足建筑長期使用的需求。

（四）水利工程行業

在水利工程領域，電動截止閥廣泛應用于水庫、大壩、灌溉系統、排水系統等水利設施中。在水庫和大壩的輸水管道系統中，電動截止閥用于控制水流的通斷和流量，調節水庫的水位和蓄水量，保障水利設施的安全運行；在灌溉系統中，電動截止閥用于控制灌溉水的分配和流量，實現對農田的精準灌溉，提高水資源的利用效率；在排水系統中，電動截止閥用于控制雨水、污水的排放，防止內澇和水污染。由于水利工程的工作環境較為惡劣，對電動截止閥的耐腐蝕性、耐磨性和可靠性要求較高，通常采用特殊的材質和結構設計，以適應水利工程的長期運行需求。