阀门作为流体输送系统的控制部件，在发酵领域有着广泛的运用。发酵工业要求阀门要具有良好的密封性能，密封材料能适应较高温度，阀门密封材料能够耐受压力的工作介质对其的冲蚀和磨损且在使用期内不渗漏。制造阀门的材料需具有良好的抗腐蚀、防锈性能，不会与生产原料介质发生接触反应或生成有害于人体健康的新物质。从阀门的结构计设入手，能有效地阻止有害细菌在阀门内的衍生、繁殖，杜绝应用于企业发生染菌、倒罐现象的恶果发生。

按照作用和用途阀门通常分为截断类（用于截断或接通介质流，如闸阀、截止阀、球阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀）、止回类（用于阻止介质倒流，包括各种结构的止回阀）、调节类（调节介质的压力和流量，如减压阀、调压阀、节流阀）、安全类（在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全）、分配类（改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等）以及一些特殊用途阀门（如疏水阀、放空阀、排污阀等）。为了更好理解和运用相关阀门在发酵工业中的使用，下面主要对闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、安全阀等阀门进行一个总结。

一、发酵工业中常用阀门介绍

1、闸阀

闸阀是指启闭体（阀板）由阀杆带动阀座密封面作升降运动的阀门，可接通或截断流体的通道。当阀门部分开启时，在闸板背面产生涡流，易引起闸板的侵蚀和震动，也易损坏阀座密封面，修理困难。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。

2、截止阀

截止阀是向下闭合式阀门，启闭件（阀瓣）由阀杆带动，沿阀座轴线作升降运动来启闭阀门。截止阀的阀瓣为盘形，特别适用于节流，可以改变通道的截面积，用以调节介质的流量与压力。截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN≤mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。

3、球阀

球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的启闭动作，不同的是阀芯旋转体不是塞子而是球体。当球旋转90°时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，优点较多，如结构简单、体积小、重量轻，维修方便；流体阻力小，紧密可靠，密封性能好；操作方便，开闭迅速，便于远距离的控制；球体和阀座的密封面与介质隔离，不易引起阀门密封面的侵蚀；适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。

4、蝶阀

蝶阀是由阀体、圆盘、阀杆、和手柄组成。它是采用圆盘式启闭件，圆盘式阀瓣固定于阀杆上，阀杆转动90°即可完成启闭作用。同时在阀瓣开启角度为20-75°时，流量与开启角度成线性关系，有节流的特性。蝶阀通常结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门；全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小；启闭方便迅速，调节性能好；启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。

5、止回阀

止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门。包括升降式止回阀和旋启式止回阀等类型。

6、安全阀

安全阀是自动阀门，它不借助任何外力，利用介质本身的压力来排出一定量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复到安全值后，阀门再自行关闭以阻止介质继续流出。安全阀在使用过程中要求灵敏度高，具有规定的排放压力并在使用过程中保证强度密封及安全可靠。

7、隔膜阀

隔膜阀由阀体、隔膜和阀盖组合件三个主要部件构成。隔膜阀的密封原理是靠操作机构的向下运动压下隔膜或隔膜组合件与堰式的衬里阀体或直通式衬里阀体的通道相密合，使之达到密封。隔膜常用橡胶、塑料等弹性、耐腐蚀、非渗透性材料制成。阀体多用塑料、玻璃钢、陶瓷或金属衬胶材料制成。结构简单、密封和防腐性能较好，流体阻力小。用于低压、低温、腐蚀性较强和含悬浮物质的介质。

8、抗生素阀

所谓抗生素阀，是国内一些厂商根据抗生素发酵行业的生产特点，在截止阀的基础上进行技术改造：增加排泄孔、增强密封性能、减少内部积料、消除消毒死角等以满足发酵生产蒸汽灭菌和放料需要。其主要结构取由截止阀、隔膜阀、针型阀等阀门各最具典型特色零件结（组）合而成。

二、发酵系统阀门选用

发酵系统所用阀门除自控系统外，公用工程管路的手动阀门一般宜选用隔膜阀。这是由于其它类型的阀门阀体较大，阀较重，加重了管路负担，而隔膜阀阀体小，重量轻，操作方便，易于维护。空气阀门在进入总空气过滤器前可选用蝶阀。在过滤器系统及过滤器后宜选用阀体较短的改进的球阀或带有排泄口的抗生素阀，为防止发酵液倒流入至过滤器中，在进罐空气管路间设置止回阀。蒸汽阀门建议选用柱塞阀或密封效果较好的抗生素阀。工艺物料阀门除补料自控系统一般选用自控隔膜阀外，其它阀门一般选用改进的短式球阀或抗生素阀。由于生产的连续性及要满足管路灭菌要求，一般公用系统（冷却水、蒸汽、空气）分支管路根部设置截止阀，以便于故障处理，而工艺物料放料及移种管路一般设置双阀以利设备和管路分别灭菌操作。

文/云淡风轻整理

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