一、閘閥的(de)概述


  閘閥(fa),也叫閘板閥、閘門閥,是廣泛使用的一種閥門。它的閉合原理是,閘板密封面與閘座密封面高度光潔、平整與一致,互相貼合,可阻止介質流過,并依靠頂楔、彈簧或閘板的楔形,來增強密封效果。典型閥門見圖6.3.1。


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二(er)、閘閥的分類


 1. 閘閥的總分類見圖6.3.2。


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 2. 按閥桿可分為明桿式和暗桿式(圖6.3.3)。


  ①. 明桿式


     閥(fa)桿(gan)螺(luo)紋(wen)露(lu)在(zai)(zai)上部,與(yu)之配合的(de)閥(fa)桿(gan)螺(luo)母(mu)(mu)裝在(zai)(zai)手輪(lun)中心,旋轉手輪(lun)就是(shi)旋轉螺(luo)母(mu)(mu),從而(er)使閥(fa)桿(gan)升降。這種閥(fa)門,啟閉程(cheng)度可以(yi)從螺(luo)紋(wen)中看出,便于操作;對于閥(fa)桿(gan)螺(luo)紋(wen)的(de)潤滑和檢(jian)查很方便;特別是(shi)螺(luo)紋(wen)與(yu)介(jie)質(zhi)不接觸,可避免腐蝕(shi)性介(jie)質(zhi)的(de)腐蝕(shi),所(suo)以(yi)石油化工管道中采用較多(duo)。但螺(luo)紋(wen)外露(lu),容(rong)易粘上空(kong)氣中的(de)塵埃(ai),加速磨損,故應(ying)盡量安裝于室內。


  ②暗桿式


     閥(fa)(fa)桿(gan)螺(luo)紋在下部,與閘(zha)板中(zhong)心螺(luo)母配(pei)合,升降閘(zha)板依靠旋轉閥(fa)(fa)桿(gan)來實現,而(er)閥(fa)(fa)桿(gan)本身(shen)看不(bu)(bu)出移動。這種閥(fa)(fa)門(men)的(de)唯一優點(dian)是,開啟時閥(fa)(fa)桿(gan)不(bu)(bu)升高,適合于安裝(zhuang)在操作位(wei)置受到限制的(de)地方。它的(de)缺點(dian)很明(ming)顯,啟閉程(cheng)度難以掌握(wo),閥(fa)(fa)桿(gan)螺(luo)紋與介質接(jie)觸,容易(yi)腐(fu)蝕損壞。


  ③大口徑或高中壓閥門用明桿,DN50以下的低壓的無腐蝕介質閥門通常采用暗桿。


 3. 按閘板構(gou)造分類


   ①. 楔式(shi)剛性單閘板


     閘(zha)板(ban)(ban)是一(yi)(yi)楔形整體密(mi)封面(mian)與閘(zha)板(ban)(ban)垂直(zhi)中(zhong)心(xin)線(xian)成一(yi)(yi)定傾角(jiao),其特點是結構簡單,尺(chi)寸小,使(shi)用比較可靠(kao)。單閘(zha)板(ban)(ban)和(he)閥座(zuo)密(mi)封面(mian)的楔角(jiao)加(jia)工(gong)精(jing)度要求很高(gao),加(jia)工(gong)維修均較困(kun)難,且在啟(qi)閉過程中(zhong)密(mi)封面(mian)易(yi)發生擦傷,溫度變化(hua)時閘(zha)板(ban)(ban)易(yi)卡(ka)住。這(zhe)種(zhong)(zhong)閘(zha)板(ban)(ban)是用于常溫、中(zhong)溫、各種(zhong)(zhong)壓力的閘(zha)閥。


   ②. 楔式彈性單閘板


     在(zai)閘板(ban)(ban)中(zhong)部開環狀槽或由兩塊閘板(ban)(ban)組焊而成(cheng),中(zhong)間為(wei)空心楔角加(jia)工。其特點是結構簡單,密(mi)封面可(ke)靠,能自行補(bu)償,由于異常負荷(he)而引起的(de)閥體(ti)變形,可(ke)以防止(zhi)閘板(ban)(ban)卡住,但關(guan)閉力(li)矩不(bu)宜過(guo)大,以防超過(guo)閘板(ban)(ban)彈性(xing)范(fan)圍。彈性(xing)閘板(ban)(ban)適(shi)用于各(ge)種壓力(li)、溫度的(de)中(zhong)、小口徑(jing)閘閥,及啟閉頻(pin)繁(fan)的(de)場合,但要求介質(zhi)中(zhong)含(han)固體(ti)雜(za)質(zhi)少且(qie)不(bu)適(shi)用于易結焦的(de)介質(zhi)。


   ③. 楔式雙閘板(ban)


     由兩塊原板組成用球(qiu)面頂(ding)(ding)心鉸接,稱楔式閘板。閘板密封面的(de)楔角可(ke)以靠頂(ding)(ding)心自動(dong)調整,溫(wen)度變化時不(bu)易(yi)被(bei)卡(ka)住,也不(bu)易(yi)產生擦(ca)傷現象。其缺(que)點(dian)是結構復雜,零件較多,閘板容(rong)易(yi)脫落,不(bu)適用于黏性介質,一(yi)般(ban)用于水和(he)蒸汽介質。


   ④. 平行式雙閘(zha)板(ban)


     閘(zha)(zha)(zha)板(ban)兩密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)相互平行,分為(wei)自動密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)式(shi)(shi)和(he)(he)撐開式(shi)(shi)兩種。自動密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)式(shi)(shi)平行雙閘(zha)(zha)(zha)板(ban)閘(zha)(zha)(zha)閥(fa),是依(yi)靠介質的壓(ya)(ya)力把(ba)閘(zha)(zha)(zha)板(ban)推向出口側,閥(fa)座密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)達(da)到(dao)單面(mian)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的目的。若介質壓(ya)(ya)力較低,其密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)性不易(yi)(yi)保證,因此(ci)在(zai)(zai)兩塊(kuai)(kuai)閘(zha)(zha)(zha)板(ban)之間放置一(yi)個彈簧,在(zai)(zai)關閉(bi)時(shi)彈簧被(bei)壓(ya)(ya)縮,靠彈簧力的作用,以(yi)實現(xian)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)。由于彈簧把(ba)閘(zha)(zha)(zha)板(ban)壓(ya)(ya)緊(jin)在(zai)(zai)閥(fa)座上(shang),密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)易(yi)(yi)被(bei)擦傷和(he)(he)磨損,目前已很少采用這種型式(shi)(shi)的閘(zha)(zha)(zha)閥(fa)。撐開式(shi)(shi)是用頂楔(xie)把(ba)塊(kuai)(kuai)閘(zha)(zha)(zha)板(ban)撐開壓(ya)(ya)緊(jin)在(zai)(zai)閥(fa)座密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)上(shang),達(da)到(dao)強制密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)。見圖6.3.4。


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三、適用(yong)范圍


(1)閘閥(fa)在管路中主(zhu)要(yao)起切(qie)斷作用。關閉件(閘板)沿閘座中心線的(de)(de)垂直方向移動。閘閥(fa)與截(jie)止閥(fa)相比,流阻小(xiao)、啟(qi)閉力(li)小(xiao),密(mi)封可靠,是最(zui)常(chang)用的(de)(de)一種閥(fa)門。


(2)當部分開啟時,介質會在閘(zha)板背面(mian)產生渦流,易引起閘(zha)板的沖蝕和振動,閥座(zuo)的密(mi)封面(mian)也易損壞,故一(yi)般不作為節流用。


(3)與(yu)球閥和(he)蝶閥相(xiang)比(bi),閘閥開啟時(shi)間較(jiao)(jiao)長(chang),結構(gou)尺寸較(jiao)(jiao)大(da),不宜(yi)用在直徑較(jiao)(jiao)大(da)的情況(kuang)。可雙(shuang)向流動(dong),重(zhong)量(liang)較(jiao)(jiao)重(zhong)。


(4)明桿適用(yong)于腐蝕介質及室內(nei)管道。


(5)閘閥不(bu)宜(yi)用(yong)于有(you)固體沉降的流體,也不(bu)宜(yi)用(yong)于流量調節。


(6)如密封性要求極其嚴(yan)格,可采用雙閘板式。


(7)在DN≤50時一般使(shi)用(yong)剛性(xing)單閘(zha)板(ban),在DN>50時一般使(shi)用(yong)彈性(xing)單閘(zha)板(ban)。


(8)對于低(di)溫系統的(de)彈性單閘(zha)板閘(zha)閥,應在其高壓側的(de)閘(zha)板上開一(yi)個排氣孔。


(9)在(zai)要求低(di)泄漏(lou)(lou)的工況,應采用低(di)泄漏(lou)(lou)的閘閥(fa)。低(di)泄漏(lou)(lou)的閘閥(fa)有多種(zhong)結構,其中在(zai)化(hua)工裝置中一(yi)般(ban)使用波紋(wen)管式閘閥(fa)。



四、閘閥的缺點及不適(shi)用范圍


  浙江至德鋼(gang)業有限公司(si)工(gong)程師發現管道(dao)設計人員經(jing)常有閘閥(fa)誤(wu)用(yong)的(de)現象。雖然(ran)閘閥(fa)是石油化工(gong)生產(chan)裝置中(zhong)用(yong)得較(jiao)多(duo)的(de)一種類型(xing),但有些工(gong)況不(bu)宜(yi)使用(yong)閘閥(fa)。


  閘閥(fa)(fa)共同缺點(dian):高度大;啟閉(bi)時間長;在啟閉(bi)過(guo)程中,密封(feng)面(mian)容易被沖(chong)蝕;修理比(bi)截止閥(fa)(fa)困難(nan);不適用于(yu)含懸浮物和析出結晶的(de)介(jie)質;也難(nan)于(yu)用非金屬耐腐蝕材料來制(zhi)造。閥(fa)(fa)體(ti)(ti)(ti)與閥(fa)(fa)蓋多采用法蘭連接。閥(fa)(fa)體(ti)(ti)(ti)截面(mian)的(de)形狀(zhuang)主(zhu)要取決于(yu)公稱壓力,如低壓閥(fa)(fa)門的(de)閥(fa)(fa)體(ti)(ti)(ti)多為扁平狀(zhuang),以縮小(xiao)其結構長度。高中壓閘閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)體(ti)(ti)(ti)多為橢圓(yuan)形或(huo)圓(yuan)形,以提高其承壓能力,減小(xiao)壁厚。閥(fa)(fa)體(ti)(ti)(ti)形狀(zhuang)還與閥(fa)(fa)體(ti)(ti)(ti)材料及制(zhi)造工(gong)藝有關。


  閘閥不適用范圍:


   ①. 因為開(kai)啟(qi)高(gao)度較高(gao),操(cao)作所需空(kong)間(jian)較大,所以不適用于操(cao)作空(kong)間(jian)較小(xiao)的場合。


   ②. 啟閉(bi)時(shi)間長(chang),所以不適用于快(kuai)速(su)啟閉(bi)場合(he)。


   ③. 不宜用于有固體(ti)沉降的流(liu)體(ti)。因(yin)為密封面會磨損,閘板關不死。


   ④. 不(bu)宜用(yong)于流(liu)量調節。因為閘閥部分開啟時,介質會(hui)在閘板(ban)背(bei)面產生渦流(liu),易(yi)引(yin)起閘板(ban)的沖蝕和(he)振動,閥座的密封面也易(yi)損壞。


   ⑤. 頻(pin)繁操作閥(fa)門會導致閥(fa)座表面過度磨損,因此通(tong)常(chang)只適用于不頻(pin)繁操作的情況(kuang)。



五(wu)、閘閥有(you)關標準


 1. 鋼制閘閥(fa)設計(ji)標準和適(shi)用范圍,見表6.3.1。



 2. 鐵制閘閥設計標(biao)準(zhun)和適用(yong)范(fan)圍(wei),見表6.3.2。



 3. 閘閥有關其他標準。


   GB/T 12232《通用閥門 法(fa)蘭連接鐵制閘閥》

   

   GB/T 12234《通用閥門 法蘭和對焊連接鋼制閘閥》


   GB/T 8464《內螺紋連接閘閥、截止閥、球閥、止回閥通用技術條件》


   GB/T 8465.1《內螺紋連接閘閥、截止閥、球閥、止回閥 基本尺寸 鐵制閘閥》


   JB/T 53162《閘閥 產品質量分等》


   JB/T 5298《管線用鋼制平板閘閥》


   JB/Z 243《閘閥 靜壓壽命試驗規程》


   JB/T Q648《鐵制對夾式平板閘閥》


   JB/T 53200《鐵制對夾式平板閘閥產品質量分等》


   JB/T 53242《鋼制平板閘閥 產品質量分等》


   AWWA C515《供水系統用(yong)薄(bo)壁彈性密封閘閥》


 4. 閘(zha)閥國(guo)內(nei)外標準(zhun)比較見(jian)表(biao)6.3.3





 5. 國外閘(zha)閥規(gui)范應用


   設計(ji)、制(zhi)造按(an)(an)(an)API 600。結構長度(du)按(an)(an)(an)ASME B16.10。連接端(duan)法蘭尺(chi)寸按(an)(an)(an)ASME B16.5;對(dui)接焊端(duan)按(an)(an)(an)ASME B16.25;承插口尺(chi)寸按(an)(an)(an)ASME B16.11;螺紋端(duan)按(an)(an)(an)ASME B1.20.1。閥門檢查和試驗按(an)(an)(an)API 598。





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