一、閘閥的(de)概(gai)述(shu)
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。

二、閘(zha)閥的(de)分(fen)類
1. 閘(zha)閥的(de)總分類見圖(tu)6.3.2。

2. 按閥(fa)桿可分為明桿式和(he)暗桿式(圖(tu)6.3.3)。
①. 明桿式
閥(fa)(fa)(fa)桿螺紋(wen)露(lu)(lu)在上(shang)部(bu),與之配合的閥(fa)(fa)(fa)桿螺母裝在手(shou)輪(lun)(lun)中(zhong)心,旋轉手(shou)輪(lun)(lun)就是旋轉螺母,從(cong)而(er)使閥(fa)(fa)(fa)桿升降。這種閥(fa)(fa)(fa)門,啟閉程(cheng)度可(ke)以從(cong)螺紋(wen)中(zhong)看出(chu),便(bian)于操作;對于閥(fa)(fa)(fa)桿螺紋(wen)的潤滑和檢(jian)查很方便(bian);特別是螺紋(wen)與介(jie)質不接觸,可(ke)避免腐(fu)蝕性介(jie)質的腐(fu)蝕,所(suo)以石油化工(gong)管道(dao)中(zhong)采用較多。但螺紋(wen)外露(lu)(lu),容(rong)易粘上(shang)空氣中(zhong)的塵埃,加速磨損(sun),故應(ying)盡量安裝于室(shi)內。
②. 暗桿式
閥(fa)桿螺紋在下(xia)部,與閘(zha)板(ban)中心(xin)螺母配合,升降閘(zha)板(ban)依靠旋轉閥(fa)桿來(lai)實現(xian),而閥(fa)桿本(ben)身看不(bu)(bu)出移(yi)動。這種閥(fa)門(men)的(de)(de)唯一優(you)點是,開(kai)啟時(shi)閥(fa)桿不(bu)(bu)升高,適合于安裝在操作位置(zhi)受(shou)到限制的(de)(de)地(di)方(fang)。它的(de)(de)缺點很明顯,啟閉程度(du)難以掌(zhang)握(wo),閥(fa)桿螺紋與介質(zhi)接觸,容易腐蝕(shi)損壞(huai)。
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(zha)板構造分(fen)類
①. 楔式剛性(xing)單(dan)閘板
閘(zha)(zha)板是一(yi)楔形整體密封(feng)面(mian)與閘(zha)(zha)板垂直中心線成一(yi)定(ding)傾角,其特(te)點是結構(gou)簡單(dan),尺寸小,使(shi)用比較(jiao)(jiao)可靠。單(dan)閘(zha)(zha)板和閥(fa)座密封(feng)面(mian)的楔角加(jia)工精度要求很高,加(jia)工維(wei)修(xiu)均(jun)較(jiao)(jiao)困(kun)難,且(qie)在(zai)啟(qi)閉過程中密封(feng)面(mian)易(yi)發生擦傷,溫(wen)度變化時閘(zha)(zha)板易(yi)卡(ka)住。這(zhe)種閘(zha)(zha)板是用于常溫(wen)、中溫(wen)、各種壓力的閘(zha)(zha)閥(fa)。
②. 楔式(shi)彈性(xing)單閘板
在閘板(ban)(ban)中(zhong)部開環狀(zhuang)槽(cao)或由兩(liang)塊閘板(ban)(ban)組焊而成(cheng),中(zhong)間為空心楔角(jiao)加工。其特(te)點是結(jie)構簡(jian)單(dan),密(mi)封面可靠(kao),能自行補償,由于異(yi)常負荷而引起的閥(fa)體(ti)變形,可以防(fang)(fang)止(zhi)閘板(ban)(ban)卡住(zhu),但關閉力矩不宜過大,以防(fang)(fang)超過閘板(ban)(ban)彈性(xing)范(fan)圍(wei)。彈性(xing)閘板(ban)(ban)適用(yong)于各種壓(ya)力、溫度(du)的中(zhong)、小口徑閘閥(fa),及啟(qi)閉頻繁的場合,但要求介質(zhi)中(zhong)含(han)固體(ti)雜質(zhi)少且不適用(yong)于易(yi)結(jie)焦的介質(zhi)。
③. 楔(xie)式雙閘板
由兩塊原板組成用(yong)(yong)球面頂心(xin)鉸(jiao)接,稱楔式閘(zha)板。閘(zha)板密封面的楔角可以靠頂心(xin)自動調整,溫度變(bian)化時不(bu)易(yi)被卡(ka)住(zhu),也不(bu)易(yi)產生擦傷(shang)現象。其(qi)缺點是(shi)結構復雜,零件較(jiao)多,閘(zha)板容(rong)易(yi)脫落,不(bu)適(shi)用(yong)(yong)于(yu)黏性介(jie)質,一般用(yong)(yong)于(yu)水和蒸(zheng)汽(qi)介(jie)質。
④. 平行式雙(shuang)閘板(ban)
閘(zha)(zha)板(ban)兩(liang)(liang)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)相互平行(xing),分為自動密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)式和撐開式兩(liang)(liang)種。自動密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)式平行(xing)雙閘(zha)(zha)板(ban)閘(zha)(zha)閥(fa),是(shi)依靠(kao)介質的壓(ya)力(li)把閘(zha)(zha)板(ban)推向(xiang)出口側,閥(fa)座(zuo)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)達(da)到單面(mian)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的目的。若介質壓(ya)力(li)較低,其密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)性不(bu)易保(bao)證,因此(ci)在(zai)(zai)兩(liang)(liang)塊閘(zha)(zha)板(ban)之間放置一個彈簧,在(zai)(zai)關閉時彈簧被壓(ya)縮,靠(kao)彈簧力(li)的作用(yong)(yong),以實現密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)。由于彈簧把閘(zha)(zha)板(ban)壓(ya)緊在(zai)(zai)閥(fa)座(zuo)上,密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)易被擦傷(shang)和磨(mo)損(sun),目前已很(hen)少采用(yong)(yong)這種型式的閘(zha)(zha)閥(fa)。撐開式是(shi)用(yong)(yong)頂(ding)楔(xie)把塊閘(zha)(zha)板(ban)撐開壓(ya)緊在(zai)(zai)閥(fa)座(zuo)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)上,達(da)到強制密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)。見圖6.3.4。

三、適用范圍
(1)閘(zha)閥在管路中主要(yao)起(qi)切斷作(zuo)用。關閉(bi)件(閘(zha)板)沿(yan)閘(zha)座中心線的(de)(de)垂直(zhi)方向移動(dong)。閘(zha)閥與截止閥相(xiang)比,流阻小(xiao)、啟閉(bi)力小(xiao),密封可(ke)靠,是最常(chang)用的(de)(de)一種閥門(men)。
(2)當部分開啟時,介質會在閘板(ban)背面(mian)產生渦流,易(yi)(yi)引起閘板(ban)的沖蝕(shi)和振動,閥座的密封面(mian)也易(yi)(yi)損壞,故一(yi)般(ban)不作為節流用。
(3)與球閥和(he)蝶(die)閥相比(bi),閘閥開(kai)啟(qi)時(shi)間(jian)較(jiao)(jiao)長,結構尺(chi)寸(cun)較(jiao)(jiao)大,不宜用(yong)在直徑較(jiao)(jiao)大的情況。可雙向流動,重量較(jiao)(jiao)重。
(4)明桿適用于腐蝕介質(zhi)及(ji)室內管(guan)道(dao)。
(5)閘(zha)閥不(bu)宜(yi)用于有固(gu)體沉降的(de)流體,也不(bu)宜(yi)用于流量調節。
(6)如密封性要求極其嚴格,可采用(yong)雙閘板(ban)式。
(7)在DN≤50時(shi)一般使用剛性(xing)單閘板(ban),在DN>50時(shi)一般使用彈性(xing)單閘板(ban)。
(8)對于(yu)低溫系統(tong)的(de)(de)彈性(xing)單閘板閘閥,應在其高(gao)壓(ya)側的(de)(de)閘板上開一個排氣孔。
(9)在(zai)要(yao)求低(di)泄漏(lou)(lou)的(de)工況(kuang),應采用(yong)低(di)泄漏(lou)(lou)的(de)閘閥。低(di)泄漏(lou)(lou)的(de)閘閥有多(duo)種結構,其中(zhong)在(zai)化工裝置中(zhong)一(yi)般(ban)使用(yong)波(bo)紋管式閘閥。
四、閘閥(fa)的缺點及(ji)不適(shi)用(yong)范圍(wei)
浙(zhe)江至德鋼業(ye)有限公司工程師(shi)發現管(guan)道設(she)計人員經常有閘閥誤用的(de)現象。雖然閘閥是石油化工生(sheng)產裝置中用得較(jiao)多的(de)一種類型,但有些工況不宜使(shi)用閘閥。
閘閥共同缺(que)點:高度大;啟閉時間長;在啟閉過程中,密封面容易被(bei)沖蝕;修理比(bi)截(jie)止(zhi)閥困(kun)難;不適用于(yu)含懸(xuan)浮物(wu)和(he)析出結晶的(de)介質;也(ye)難于(yu)用非(fei)金屬(shu)耐(nai)腐蝕材(cai)料來制(zhi)造。閥體與閥蓋多采用法蘭連接。閥體截(jie)面的(de)形(xing)狀主要取決于(yu)公稱壓力,如(ru)低(di)壓閥門的(de)閥體多為扁平狀,以(yi)縮小(xiao)其(qi)結構(gou)長度。高中壓閘閥閥體多為橢圓形(xing)或圓形(xing),以(yi)提高其(qi)承(cheng)壓能力,減(jian)小(xiao)壁厚(hou)。閥體形(xing)狀還與閥體材(cai)料及制(zhi)造工(gong)藝有關。
閘閥不適用范圍:
①. 因(yin)為開啟高度較高,操(cao)作所需(xu)空(kong)間(jian)較大,所以(yi)不適用于操(cao)作空(kong)間(jian)較小的(de)場(chang)合。
②. 啟(qi)閉(bi)時(shi)間長,所以不(bu)適用于快速(su)啟(qi)閉(bi)場合。
③. 不(bu)宜(yi)用于有(you)固(gu)體沉降(jiang)的流體。因(yin)為(wei)密封面會磨(mo)損,閘板(ban)關不(bu)死。
④. 不(bu)宜用(yong)于流量調節(jie)。因為閘(zha)閥部分開啟(qi)時,介質會在閘(zha)板背面產生渦流,易引(yin)起閘(zha)板的沖蝕和振動,閥座的密封面也易損壞。
⑤. 頻(pin)繁操作閥門會(hui)導(dao)致閥座(zuo)表(biao)面過度(du)磨損(sun),因(yin)此(ci)通常只適用于不(bu)頻(pin)繁操作的情況(kuang)。
五、閘閥有關標(biao)準
1. 鋼制閘閥設計(ji)標準和適用范圍,見表(biao)6.3.1。


2. 鐵制閘(zha)閥設(she)計(ji)標準和適用范圍(wei),見表6.3.2。


3. 閘閥有(you)關其(qi)他標準。
GB/T 12232《通用閥門 法(fa)蘭(lan)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)薄壁(bi)彈性密封(feng)閘閥》
4. 閘閥國內外標準比較見表6.3.3


5. 國外閘閥規范應用
設計、制(zhi)造按(an)(an)(an)(an)API 600。結(jie)構長度按(an)(an)(an)(an)ASME B16.10。連接(jie)(jie)端法蘭尺(chi)寸按(an)(an)(an)(an)ASME B16.5;對接(jie)(jie)焊端按(an)(an)(an)(an)ASME B16.25;承(cheng)插口尺(chi)寸按(an)(an)(an)(an)ASME B16.11;螺紋(wen)端按(an)(an)(an)(an)ASME B1.20.1。閥門(men)檢查和試驗按(an)(an)(an)(an)API 598。

