一、閘閥的概述


  閘閥,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、閘閥的分類


 1. 閘閥的(de)總分類(lei)見圖6.3.2。


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 2. 按(an)閥桿(gan)可分為(wei)明桿(gan)式和暗桿(gan)式(圖(tu)6.3.3)。


  ①. 明桿式


     閥(fa)(fa)桿(gan)(gan)螺紋露(lu)在上部,與(yu)之(zhi)配合(he)的(de)閥(fa)(fa)桿(gan)(gan)螺母(mu)裝(zhuang)在手(shou)輪中心,旋轉手(shou)輪就是旋轉螺母(mu),從而使(shi)閥(fa)(fa)桿(gan)(gan)升降。這種閥(fa)(fa)門(men),啟閉程(cheng)度(du)可(ke)(ke)以從螺紋中看出(chu),便于操(cao)作(zuo);對于閥(fa)(fa)桿(gan)(gan)螺紋的(de)潤滑和檢查(cha)很方便;特別是螺紋與(yu)介質不接(jie)觸,可(ke)(ke)避免腐蝕性介質的(de)腐蝕,所以石油化工管道(dao)中采用(yong)較多。但螺紋外露(lu),容易粘上空氣中的(de)塵埃,加(jia)速磨損,故應(ying)盡量安裝(zhuang)于室內(nei)。


  ②暗桿式


     閥桿(gan)(gan)螺(luo)(luo)紋在下部,與(yu)閘(zha)板中心(xin)螺(luo)(luo)母配合(he),升(sheng)降閘(zha)板依靠(kao)旋轉閥桿(gan)(gan)來實現,而(er)閥桿(gan)(gan)本身看不(bu)出移動。這種閥門的唯一優點(dian)是,開啟(qi)時(shi)閥桿(gan)(gan)不(bu)升(sheng)高,適合(he)于安裝在操(cao)作位置受到限制(zhi)的地方。它的缺點(dian)很明顯,啟(qi)閉程度(du)難以掌握(wo),閥桿(gan)(gan)螺(luo)(luo)紋與(yu)介質接觸,容(rong)易腐蝕損壞。


  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. 按閘板構造分類(lei)


   ①. 楔式剛性單閘板(ban)


     閘(zha)(zha)(zha)板是(shi)(shi)一(yi)(yi)楔形整體密封(feng)面(mian)(mian)與(yu)閘(zha)(zha)(zha)板垂直中(zhong)心線(xian)成(cheng)一(yi)(yi)定傾角(jiao),其特點是(shi)(shi)結構簡(jian)單,尺寸小,使用比較可靠(kao)。單閘(zha)(zha)(zha)板和閥座密封(feng)面(mian)(mian)的楔角(jiao)加工(gong)精度要求很高,加工(gong)維修均(jun)較困(kun)難,且在啟(qi)閉過程(cheng)中(zhong)密封(feng)面(mian)(mian)易(yi)發生擦(ca)傷,溫度變化(hua)時閘(zha)(zha)(zha)板易(yi)卡住。這種閘(zha)(zha)(zha)板是(shi)(shi)用于常溫、中(zhong)溫、各種壓力的閘(zha)(zha)(zha)閥。


   ②. 楔式彈性單閘板(ban)


     在閘(zha)板(ban)(ban)(ban)中(zhong)部開環狀槽或由兩塊(kuai)閘(zha)板(ban)(ban)(ban)組焊而(er)成(cheng),中(zhong)間(jian)為空心楔角加工。其特(te)點(dian)是結構簡單,密(mi)封面可靠,能自(zi)行補(bu)償(chang),由于(yu)異常負(fu)荷(he)而(er)引起(qi)的(de)閥體變形,可以防止閘(zha)板(ban)(ban)(ban)卡住,但關閉力(li)矩不(bu)宜過大,以防超過閘(zha)板(ban)(ban)(ban)彈(dan)性范圍。彈(dan)性閘(zha)板(ban)(ban)(ban)適用于(yu)各種壓力(li)、溫度(du)的(de)中(zhong)、小口(kou)徑閘(zha)閥,及(ji)啟閉頻繁(fan)的(de)場合(he),但要求介質中(zhong)含固體雜質少且(qie)不(bu)適用于(yu)易結焦的(de)介質。


   ③. 楔式雙閘板


     由兩(liang)塊原板(ban)組成(cheng)用球面頂心鉸(jiao)接,稱楔式閘(zha)板(ban)。閘(zha)板(ban)密封面的楔角可(ke)以靠(kao)頂心自動調整,溫度變(bian)化時不易(yi)(yi)被卡(ka)住(zhu),也(ye)不易(yi)(yi)產生(sheng)擦傷現(xian)象。其缺點是結構復雜(za),零件較(jiao)多(duo),閘(zha)板(ban)容易(yi)(yi)脫落(luo),不適(shi)用于(yu)黏性介(jie)(jie)質,一(yi)般(ban)用于(yu)水和蒸汽(qi)介(jie)(jie)質。


   ④. 平(ping)行式雙閘板


     閘(zha)板(ban)(ban)(ban)(ban)兩(liang)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面相互平行,分為(wei)自(zi)動(dong)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)式(shi)和(he)撐開式(shi)兩(liang)種。自(zi)動(dong)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)式(shi)平行雙閘(zha)板(ban)(ban)(ban)(ban)閘(zha)閥(fa),是依靠(kao)介質的(de)壓(ya)力把(ba)閘(zha)板(ban)(ban)(ban)(ban)推向出(chu)口側,閥(fa)座(zuo)(zuo)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面達到(dao)單(dan)面密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)目的(de)。若介質壓(ya)力較低,其密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)性(xing)不(bu)易(yi)(yi)保證,因此在(zai)兩(liang)塊閘(zha)板(ban)(ban)(ban)(ban)之間放置一個彈(dan)簧(huang),在(zai)關閉時(shi)彈(dan)簧(huang)被(bei)壓(ya)縮,靠(kao)彈(dan)簧(huang)力的(de)作用,以實現密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)。由于彈(dan)簧(huang)把(ba)閘(zha)板(ban)(ban)(ban)(ban)壓(ya)緊在(zai)閥(fa)座(zuo)(zuo)上,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面易(yi)(yi)被(bei)擦(ca)傷和(he)磨損,目前已很少(shao)采用這(zhe)種型式(shi)的(de)閘(zha)閥(fa)。撐開式(shi)是用頂楔把(ba)塊閘(zha)板(ban)(ban)(ban)(ban)撐開壓(ya)緊在(zai)閥(fa)座(zuo)(zuo)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面上,達到(dao)強(qiang)制密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)。見圖6.3.4。


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三(san)、適用范圍(wei)


(1)閘閥在(zai)管(guan)路中(zhong)主要起切斷作用。關閉件(閘板)沿閘座(zuo)中(zhong)心線的(de)垂(chui)直方向移動(dong)。閘閥與(yu)截止(zhi)閥相比,流阻小(xiao)(xiao)、啟(qi)閉力小(xiao)(xiao),密封可靠,是(shi)最常(chang)用的(de)一種閥門。


(2)當部(bu)分(fen)開啟時,介質會在閘板背面(mian)產(chan)生渦(wo)流,易(yi)引(yin)起(qi)閘板的沖蝕和振動,閥(fa)座的密(mi)封面(mian)也易(yi)損(sun)壞,故一(yi)般不作為(wei)節流用。


(3)與球閥和蝶閥相比(bi),閘閥開(kai)啟時間較(jiao)長(chang),結構尺寸較(jiao)大,不(bu)宜(yi)用(yong)在直徑較(jiao)大的情況。可雙向流動,重量較(jiao)重。


(4)明(ming)桿(gan)適用于腐蝕介質及室內(nei)管(guan)道。


(5)閘閥不宜用于有(you)固(gu)體沉降的流體,也不宜用于流量調節(jie)。


(6)如密(mi)封性要求極其(qi)嚴格,可采用雙(shuang)閘板式(shi)。


(7)在DN≤50時一般(ban)使(shi)用(yong)剛性單閘板(ban),在DN>50時一般(ban)使(shi)用(yong)彈性單閘板(ban)。


(8)對于低溫(wen)系(xi)統的(de)彈(dan)性單閘(zha)板閘(zha)閥,應在其高壓(ya)側的(de)閘(zha)板上開(kai)一個排氣(qi)孔。


(9)在(zai)要求(qiu)低泄漏的工(gong)(gong)況(kuang),應采用低泄漏的閘閥(fa)。低泄漏的閘閥(fa)有多種結(jie)構,其中在(zai)化工(gong)(gong)裝置中一般使用波紋管式閘閥(fa)。



四、閘閥的缺點(dian)及不適用(yong)范(fan)圍


  浙(zhe)江至德鋼業有(you)限公司工(gong)程師(shi)發現(xian)管道(dao)設計人員經常有(you)閘閥(fa)誤用的(de)現(xian)象。雖然閘閥(fa)是(shi)石油(you)化工(gong)生產裝置中用得較多的(de)一種類型,但有(you)些工(gong)況(kuang)不宜使用閘閥(fa)。


  閘(zha)閥(fa)(fa)(fa)共同缺(que)點:高(gao)(gao)度(du)大;啟閉時間(jian)長;在啟閉過程中,密封面容易被沖蝕(shi);修理(li)比截(jie)止閥(fa)(fa)(fa)困難(nan);不適用(yong)于含懸浮物(wu)和析(xi)出結晶的(de)介質(zhi);也難(nan)于用(yong)非(fei)金屬耐腐蝕(shi)材(cai)料來制造(zao)。閥(fa)(fa)(fa)體(ti)與(yu)閥(fa)(fa)(fa)蓋(gai)多采用(yong)法蘭(lan)連(lian)接。閥(fa)(fa)(fa)體(ti)截(jie)面的(de)形狀(zhuang)主(zhu)要取決于公(gong)稱(cheng)壓(ya)(ya)力(li),如低壓(ya)(ya)閥(fa)(fa)(fa)門的(de)閥(fa)(fa)(fa)體(ti)多為扁平(ping)狀(zhuang),以縮小其(qi)結構長度(du)。高(gao)(gao)中壓(ya)(ya)閘(zha)閥(fa)(fa)(fa)閥(fa)(fa)(fa)體(ti)多為橢圓形或圓形,以提高(gao)(gao)其(qi)承(cheng)壓(ya)(ya)能力(li),減小壁(bi)厚。閥(fa)(fa)(fa)體(ti)形狀(zhuang)還與(yu)閥(fa)(fa)(fa)體(ti)材(cai)料及制造(zao)工藝有關。


  閘閥不適用范圍:


   ①. 因為開啟高度較高,操作所(suo)需空間(jian)較大(da),所(suo)以(yi)不(bu)適用于操作空間(jian)較小的(de)場(chang)合。


   ②. 啟閉時間(jian)長(chang),所以不適用于快速啟閉場合。


   ③. 不宜用于有固(gu)體沉降的流體。因為密(mi)封面會磨損,閘板(ban)關不死(si)。


   ④. 不宜用(yong)于流(liu)量(liang)調節。因為閘閥部分開啟時,介質會在(zai)閘板背面(mian)(mian)產(chan)生渦流(liu),易引(yin)起閘板的(de)沖蝕和振動,閥座的(de)密封(feng)面(mian)(mian)也易損壞。


   ⑤. 頻(pin)繁操(cao)作(zuo)(zuo)閥(fa)門會導致閥(fa)座表面(mian)過度磨(mo)損,因(yin)此通(tong)常只適用于不頻(pin)繁操(cao)作(zuo)(zuo)的情況(kuang)。



五、閘閥有關標準


 1. 鋼制閘閥設計標準和適用范圍,見表6.3.1。



 2. 鐵制閘閥(fa)設計標準和適用范圍,見表6.3.2。



 3. 閘閥有關其他(ta)標準。


   GB/T 12232《通用閥(fa)門 法蘭連接鐵制閘閥(fa)》

   

   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(tong)用薄壁彈(dan)性密封閘(zha)閥》


 4. 閘閥國內外標準比較(jiao)見表6.3.3





 5. 國(guo)外閘閥規(gui)范應用


   設(she)計、制(zhi)造(zao)按(an)API 600。結構長(chang)度按(an)ASME B16.10。連(lian)接(jie)端(duan)法蘭(lan)尺(chi)寸(cun)按(an)ASME B16.5;對接(jie)焊(han)端(duan)按(an)ASME B16.25;承插口尺(chi)寸(cun)按(an)ASME B16.11;螺(luo)紋(wen)端(duan)按(an)ASME B1.20.1。閥門檢查和試驗(yan)按(an)API 598。





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