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角阀（Angle valve）[1]又叫三角阀、角形阀、折角水阀，是一种常用的阀门，多用于装修行业的水电安装，是重要的水暖配件。[2]管道在角阀处呈90°的拐角形状，角阀起到转接内外出水口、调节水压的作用，还可作为控水开关。[4]
角阀的阀体有进水口、水量控制口、出水口三个口。居民日常主要将其用于座便器、面盆、柱盆、厨房水盆龙头下面软管和墙面水管出口之间，控制冷热水进入软管到达龙头的水量。[2]工业上则将角阀主要应用于印织，印染、漂白、食品、洗涤、化工、水处理、医药等各种自动机械设备安装上。[5]
阀的雏形最早可追溯到古罗马人为农业灌溉而开发的旋塞阀和柱塞阀上。1880年，美国Marshall 镇水厂的工程师费希尔研制出了第一台现代意义上的调节阀。[6][7]
发展历史
角阀作为调节阀的一种[6]，最早可追溯到古罗马人为农业灌溉而开发的旋塞阀和柱塞阀上。[8]
1705年，随着工业革命的深入，纽康曼（Newcomen）发明第一台工业蒸汽发动机，并对蒸汽发动机的运行提出了控制要求。[8]
18世纪末，詹姆斯·瓦特（James Watt）发明了第一台用于控制蒸汽发动机速度的调节器，1880年，美国Marshall镇水厂的工程师费希尔（Fisher）研制出了第一台现代意义上的调节角阀，同时成立Fisher公司开始生产这种产品。[8]
19世纪末20世纪初，随着工艺流程中温度、压力及流量等参数不断增大，要求使用更大尺寸的阀门，更强有力的执行机构。为适应这一生产要求，一种使用小规格膜头去驱动大尺寸阀门的先导式调节角阀问世。[8]
近年来，角阀被广泛应用于印织，印染、漂白、食品、洗涤、化工、水处理、医药等各种自动机械设备安装上。[5]
基本特点
角阀就是角式截止阀，与球形阀类似，其结构和特性是由球型阀修正而来。角阀的阀体有进水口、水量控制口、出水口三个口，所以叫做三角阀[2]，管道在角阀处呈90°的拐角形状，角阀起到转接内外出水口、调节水压的作用，还可作为控水开关。[4]
1、角阀流路简单，死区和涡流区较小，借助于介质自身的冲刷作用，可有效地防止介质堵塞，即有较好的自洁性能。[5]
2、角阀流阻小，流量系数比单座阀大，相当于双座阀[注1]的流量系数。[5]
3、角阀适用于高粘度、含悬浮物和颗粒状流体的管道，或用于要求直角配管的地方。[5]
4、角阀的流向一般为底进侧出，特殊情况下可以反装，即流向侧进底出。[5]
工作原理
角阀的基本工作原理主要分成四步。
●流体进入：当管道中的流体流动到三角阀的进口时，阀门会将流体引导到控制口或直接通过出口。[9][10]
●控制阀芯位置：阀芯的位置决定了流体是否能够通过控制口流动，当阀芯位于控制口正上方时，流体可以顺畅地流出；当阀芯位于控制口的侧边时，流体就被阀门遮挡了，无法通过控制口。[9][10]
●调节阀芯位置：如果需要调节流体流量，则需要通过旋转或升降阀芯的方式来控制控制口的开度。当阀芯升起时，控制口的大小会相应减小，导致管道中的流体流量降低；而阀芯下降时，则会扩大控制口大小，从而增加管道中的流体流量。[9][10]
●停止流体流动：如果需要停止管道中的流体流动，则需要关闭与进口和出口相连的两个口。关闭阀芯可以通过旋转或升降来实现，从而实现完全关闭进口和出口，切断管道中的流体流动。[9][11]
控制流量
角阀通过阀体上的三个口实现流量的控制，其中两个口分别作为进口和出口，第三个口作为控制口。阀芯通过旋转或升降等方式来调节控制口的开度，从而实现管道中的流量控制。当控制口完全关闭时，角阀实际上就起到了管道系统中隔离或切断流体的作用。还可以通过调节在阀门上的操作手柄等控制阀芯的位置和转动程度，从而实现更精确的流量控制。[2][5]
调节压力
角阀能够控制流体的压力，通常是通过一个突出的限流装置进行调节，然后再让流体通过角阀中的控制口。通过阀芯的旋转或升降，可以改变控制口的开度大小，从而调节流体的压力。[2][5]
当流体从进口进入三角阀时，会遇到限流装置，这个装置可以采用流量调节阀[12]、节流阀等。流体经过限流装置后，流速会减慢，从而形成压力上升的情况。随着控制口开度的变化，流体的流量会随之改变，从而可以通过控制口的开度来控制流体的压力。[12]
防止倒流
当管道中的流体压力逆转并试图从出口流回到进口时，进口的流体压力会对阀芯产生反向的力，进而将阀芯向控制口方向移动，使得控制口打开并产生可流的通路。[13]由于传入的倒流流体在流经控制口时会遭受限制，流量和压力都会受到阻碍，从而使得控制口中的流体压力增大，使阀芯产生更大的反向力，将控制口再次关闭，避免流体倒流。[14]
维护管道
由于角阀通常安装在管道系统的终端前，比如水龙头之前，在水龙头出现问题后，通过关闭角阀，可以防止损失扩大，此外，还可以限制水压，控制水的流量，方便地进行维护和修理，定期清洗和更换阀门可以确保管道系统的正常运行和延长使用寿命。[2][5]
材料类别
全铜角阀：一般都是采用陶瓷阀芯，不易氧化也不会生锈，使用寿命都在10年以上，且卸下特别容易。[15]
不锈钢角阀：一般以304不锈钢材质为主，不含铅，健康环保；耐酸碱、耐腐蚀、不生锈。[16]
锌合金角阀：价格便宜，易大规模生产，外表光洁抗污，不易生锈。[17]
在一些特殊场合，还有用塑料材质制成的角阀，当然使用的特殊工程塑料，具有较高的强度和耐腐蚀性等特点。[18]
构造类别
手动角阀：使用手柄或旋钮等手动机械来开启或关闭阀门。[19]
自动角阀：通过电机、气动机构或液压装置来控制阀门的开启和关闭。[20]
直通角阀：有垂直入口和出口的结构，适用于管道连接点平行的场合。[21]
直角角阀：有相互垂直的入口和出口，适用于管道连接点垂直的场合。[22]
混合型角阀：有既有直通型又有直角型特点的结构，适用于角度稍微倾斜的连接点。[23]
控制方式
材质选择
考虑到使用寿命，选择不锈钢或者全铜角阀，一般都可以使用10年以上，如果不确定角阀材质，可以通过进水口观看角阀本体内壁上是否有焊点，如有则是锌合金，显黄色且粗糙的则是铁材质，显黄或黄白色且很光滑则是铜材质。[2][4]
阀芯选择
阀芯的是角阀的核心，是决定角阀寿命长短的关键部位，特别是内部的密封圈及陶瓷片，一般好的角阀都采用陶瓷阀芯，可以通过拆解目视或者称重等办法区分。[15]
外观细节
通过观察角阀的做工细节，如电镀光泽是否光洁锃亮、外表是否起泡或有划伤，触摸是否顺滑，此外，还可以通过确认角阀厂家出具的耐环境、电镀牢固度等报告确认。[27]
家用角阀的安装
家用角阀安装时需要注意以下要点。
角阀与水龙头进行连接前，要先清理连接部位的异物，保持清洁。[27]拧紧角阀时，应注意缠绕方向，通常为顺时针方向，但缠生料带时应逆时针缠绕，这样拧紧时更加牢固。[27]缠绕料带时，应紧拉料带使之贴附于螺纹上，越紧越好。缠绕完成后，应手动拧紧以压实料带。[27]缠绕圈数没有严格规定，只要能紧固并确保不漏水即可。通常需要缠绕十几圈以上以确保密封。[27]拧螺纹时，不要过度用力，保持有余力。特别要注意混合水阀弯管的对丝深度一致，以防止安装过程中发生变形。[27]
黄铜角阀失效属于典型的应力腐蚀开裂。通过断口观察、化学成分分析、硬度测试及金相检验等方法分析，其主要原因包括：黄铜加工成型后未充分进行消除应力处理导致应力残留，角阀拉应力（如焊接、冷加工、热处理及装配等工序产生的拉应力）过大，以及黄铜对含硫腐蚀介质的敏感性（环境中硫、氧、氯等腐蚀性元素存在时会加快开裂）。建议装配黄铜角阀时应控制装配力度，避免因焊接、冷加工、热处理及装配等工序在角阀中留下过大的内应力，引起角阀早期失效，本研究可为黄铜角阀的生产和合理使用提供参考。
发展趋势
角阀在今后的发展趋势中，除了不断追求更高的性能和更高的质量要求外，还需要更多地满足用户的智能化需求，同时也要考虑到节能方面的要求。[8]
智能化：智能角阀得到广泛应用，以现场总线技术为基础，将角阀与阀门定位器、PID控制功能模块相结合，使控制功能在现场级得以实现，从而使调节更及时。同时，数字通信将在调节阀中得到推广，工业现场的调节阀可通过Rs485等接口与PC机进行通信，将一些复杂的算法交给Pc机运算并将大量重要的数据保存在PC机中。[8]两极化：为了降低角阀的重量，便于运输、安装和维护，角阀将朝精小化方向发展，如采用多组弹簧替代一组弹簧，降低阀执行机构的高度等。此外，随着大型电站等工业项目的推进，流体输送向着大流量、高压力方向发展，对角阀提出了大推力、长行程和高精度的要求。因此，未来调节阀将朝大型与小型两极化发展。[8]安全化：随着工业生产规模的大型化和复杂化，要求角阀能进行故障自诊断，将预防性定期维修逐步过渡到“预测维修”，实现监测与诊断的状态化，解决“维修不足”与“维修过剩”二者之间的矛盾。[8]节能化：设计低压降比的角阀，减小角阀在整个系统压降中所占的比例，进而降低角阀的能耗，这将是今后角阀的一个重要的研究课题。[8]
常见品牌
参考资料 28
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- 参考 5
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- 参考 27
- 本土PK国际品牌-国际品牌,使用寿命,消费者,toto,一线品牌-北方网-新闻中心 — 北方网
注释
- 双座阀可通过电流信号或电压信号控制运转，功能强、性能可靠、连线简单、调节精度高，以直行程输出的推力改变阀门开度位移，达到对流体介质的工艺。