一、閘(zha)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。


圖 1.jpg



二、閘(zha)閥的分類(lei)


 1. 閘閥的總分(fen)類見圖(tu)6.3.2。


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 2. 按閥(fa)桿(gan)可(ke)分(fen)為明(ming)桿(gan)式(shi)和暗(an)桿(gan)式(shi)(圖6.3.3)。


  ①. 明桿式


     閥(fa)(fa)(fa)桿螺(luo)紋(wen)(wen)露在上部,與之(zhi)配合(he)的閥(fa)(fa)(fa)桿螺(luo)母裝(zhuang)在手(shou)輪中(zhong)(zhong)心(xin),旋(xuan)轉(zhuan)手(shou)輪就是旋(xuan)轉(zhuan)螺(luo)母,從而使(shi)閥(fa)(fa)(fa)桿升降。這種閥(fa)(fa)(fa)門,啟(qi)閉程度可以從螺(luo)紋(wen)(wen)中(zhong)(zhong)看(kan)出,便(bian)于(yu)操作;對于(yu)閥(fa)(fa)(fa)桿螺(luo)紋(wen)(wen)的潤滑和檢查很方便(bian);特(te)別是螺(luo)紋(wen)(wen)與介(jie)(jie)質不接觸,可避免腐(fu)蝕性介(jie)(jie)質的腐(fu)蝕,所(suo)以石油化工(gong)管道中(zhong)(zhong)采(cai)用較多。但(dan)螺(luo)紋(wen)(wen)外(wai)露,容易粘上空氣中(zhong)(zhong)的塵埃,加速磨(mo)損(sun),故(gu)應盡量安裝(zhuang)于(yu)室(shi)內。


  ②暗桿式


     閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)(gan)螺(luo)紋在(zai)下部,與閘板中心螺(luo)母配合,升降閘板依靠旋轉(zhuan)閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)(gan)來(lai)實現,而閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)(gan)本身看(kan)不(bu)出移動(dong)。這種(zhong)閥(fa)(fa)(fa)門的(de)唯一優(you)點是,開啟(qi)時閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)(gan)不(bu)升高(gao),適合于安裝在(zai)操作位置(zhi)受到限制的(de)地方。它(ta)的(de)缺點很明顯,啟(qi)閉(bi)程度難以(yi)掌握,閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)(gan)螺(luo)紋與介(jie)質接(jie)觸(chu),容易(yi)腐(fu)蝕損壞(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(ban)構造分類


   ①. 楔式剛性(xing)單閘板


     閘板是一(yi)(yi)楔(xie)形整體密封面(mian)與閘板垂(chui)直中心線成(cheng)一(yi)(yi)定(ding)傾角,其特點(dian)是結構簡單,尺寸小,使用(yong)比較(jiao)可靠。單閘板和閥座(zuo)密封面(mian)的(de)楔(xie)角加工精(jing)度要求很(hen)高,加工維修均較(jiao)困(kun)難,且在啟閉(bi)過程中密封面(mian)易發生擦傷(shang),溫(wen)度變(bian)化時(shi)閘板易卡(ka)住。這種閘板是用(yong)于常溫(wen)、中溫(wen)、各種壓力的(de)閘閥。


   ②. 楔式彈性單(dan)閘板


     在閘(zha)板(ban)(ban)(ban)中(zhong)(zhong)部開環(huan)狀槽(cao)或由兩塊閘(zha)板(ban)(ban)(ban)組焊而成,中(zhong)(zhong)間為空(kong)心(xin)楔(xie)角(jiao)加工。其特點(dian)是結構簡單,密封(feng)面可(ke)靠,能自行補(bu)償,由于(yu)異(yi)常負荷而引(yin)起(qi)的(de)(de)閥體變形,可(ke)以防(fang)(fang)止閘(zha)板(ban)(ban)(ban)卡住,但關閉(bi)力矩(ju)不(bu)宜過(guo)大(da),以防(fang)(fang)超過(guo)閘(zha)板(ban)(ban)(ban)彈性范圍。彈性閘(zha)板(ban)(ban)(ban)適用(yong)于(yu)各(ge)種壓力、溫度的(de)(de)中(zhong)(zhong)、小口徑閘(zha)閥,及啟閉(bi)頻(pin)繁(fan)的(de)(de)場合,但要求介(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)含(han)固(gu)體雜質(zhi)少且(qie)不(bu)適用(yong)于(yu)易(yi)結焦的(de)(de)介(jie)質(zhi)。


   ③. 楔式雙閘(zha)板


     由兩塊原板組成用(yong)(yong)(yong)球面(mian)(mian)頂心鉸接(jie),稱楔式閘(zha)板。閘(zha)板密封(feng)面(mian)(mian)的(de)楔角(jiao)可以靠(kao)頂心自動調整,溫度變化時不(bu)(bu)易(yi)(yi)(yi)被卡住,也不(bu)(bu)易(yi)(yi)(yi)產生擦傷現(xian)象。其缺點是結構復雜(za),零件較多,閘(zha)板容易(yi)(yi)(yi)脫落,不(bu)(bu)適用(yong)(yong)(yong)于黏性介質,一(yi)般(ban)用(yong)(yong)(yong)于水和蒸汽介質。


   ④. 平行式(shi)雙閘板


     閘板(ban)兩(liang)密(mi)封(feng)(feng)面相互平行(xing)(xing),分為自動(dong)密(mi)封(feng)(feng)式(shi)和撐(cheng)開式(shi)兩(liang)種(zhong)。自動(dong)密(mi)封(feng)(feng)式(shi)平行(xing)(xing)雙閘板(ban)閘閥(fa),是(shi)依靠(kao)介(jie)質的壓力(li)(li)(li)把閘板(ban)推向出口側,閥(fa)座密(mi)封(feng)(feng)面達(da)到單面密(mi)封(feng)(feng)的目(mu)的。若介(jie)質壓力(li)(li)(li)較低,其密(mi)封(feng)(feng)性不易保(bao)證,因此在(zai)(zai)(zai)兩(liang)塊閘板(ban)之間放置一個彈(dan)(dan)簧(huang),在(zai)(zai)(zai)關(guan)閉時彈(dan)(dan)簧(huang)被壓縮,靠(kao)彈(dan)(dan)簧(huang)力(li)(li)(li)的作用(yong),以實現(xian)密(mi)封(feng)(feng)。由于彈(dan)(dan)簧(huang)把閘板(ban)壓緊在(zai)(zai)(zai)閥(fa)座上(shang),密(mi)封(feng)(feng)面易被擦(ca)傷和磨損,目(mu)前已(yi)很少采用(yong)這(zhe)種(zhong)型式(shi)的閘閥(fa)。撐(cheng)開式(shi)是(shi)用(yong)頂楔(xie)把塊閘板(ban)撐(cheng)開壓緊在(zai)(zai)(zai)閥(fa)座密(mi)封(feng)(feng)面上(shang),達(da)到強制(zhi)密(mi)封(feng)(feng)。見圖6.3.4。


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三、適用范(fan)圍


(1)閘閥(fa)(fa)在管路中(zhong)主要起切斷作用。關閉件(閘板)沿閘座中(zhong)心線的垂直(zhi)方向移動。閘閥(fa)(fa)與截止閥(fa)(fa)相比(bi),流阻小、啟(qi)閉力小,密封可(ke)靠,是最常(chang)用的一種閥(fa)(fa)門(men)。


(2)當部分開啟(qi)時,介(jie)質(zhi)會在閘(zha)板背面產生(sheng)渦流,易引起閘(zha)板的沖蝕和振(zhen)動,閥座的密封面也易損壞,故一般不(bu)作為節(jie)流用。


(3)與球閥(fa)和蝶閥(fa)相比,閘閥(fa)開啟時間較(jiao)(jiao)長,結(jie)構尺寸(cun)較(jiao)(jiao)大(da),不宜(yi)用在直徑(jing)較(jiao)(jiao)大(da)的情況。可雙向(xiang)流動,重量較(jiao)(jiao)重。


(4)明桿適用于腐蝕(shi)介質及室內管(guan)道。


(5)閘閥不宜用于有固體沉降(jiang)的流(liu)體,也不宜用于流(liu)量調節。


(6)如密封性(xing)要求極其嚴(yan)格,可采用雙閘板式。


(7)在DN≤50時一(yi)(yi)般使用剛性(xing)單閘板(ban),在DN>50時一(yi)(yi)般使用彈性(xing)單閘板(ban)。


(8)對于低溫系統的(de)彈(dan)性單閘板(ban)閘閥,應在其高壓側的(de)閘板(ban)上(shang)開一個排氣孔。


(9)在(zai)要求低泄漏(lou)的(de)(de)工(gong)況(kuang),應采(cai)用低泄漏(lou)的(de)(de)閘(zha)閥。低泄漏(lou)的(de)(de)閘(zha)閥有(you)多種(zhong)結構,其中在(zai)化工(gong)裝置中一(yi)般使用波紋管式閘(zha)閥。



四(si)、閘閥的缺(que)點及(ji)不適用范圍


  浙江至德鋼業(ye)有限(xian)公司工程師發現管道設計人員經常有閘閥誤用(yong)的現象。雖然閘閥是石(shi)油化工生(sheng)產裝置中用(yong)得較多的一(yi)種類(lei)型(xing),但有些工況不(bu)宜使用(yong)閘閥。


  閘閥(fa)(fa)(fa)共同缺點:高度(du)大;啟閉(bi)時間長(chang);在啟閉(bi)過(guo)程(cheng)中,密封面容(rong)易被沖(chong)蝕;修理(li)比截(jie)止閥(fa)(fa)(fa)困難;不適用于含懸浮物和(he)析(xi)出結晶的(de)介質;也難于用非金屬耐(nai)腐蝕材料來(lai)制造。閥(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)與(yu)閥(fa)(fa)(fa)蓋多采用法蘭連接(jie)。閥(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)截(jie)面的(de)形狀(zhuang)(zhuang)主要(yao)取(qu)決于公稱壓力,如(ru)低(di)壓閥(fa)(fa)(fa)門的(de)閥(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)多為扁(bian)平狀(zhuang)(zhuang),以縮小其結構(gou)長(chang)度(du)。高中壓閘閥(fa)(fa)(fa)閥(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)多為橢(tuo)圓形或(huo)圓形,以提(ti)高其承壓能力,減小壁厚。閥(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)形狀(zhuang)(zhuang)還與(yu)閥(fa)(fa)(fa)體(ti)(ti)材料及制造工藝有關(guan)。


  閘閥(fa)不適用范(fan)圍:


   ①. 因為開啟高度較高,操作(zuo)(zuo)所需空(kong)間較大,所以不(bu)適用于操作(zuo)(zuo)空(kong)間較小的場合(he)。


   ②. 啟(qi)閉(bi)時間(jian)長(chang),所以不(bu)適用(yong)于快(kuai)速啟(qi)閉(bi)場合。


   ③. 不宜用(yong)于有固體沉降的(de)流體。因(yin)為密封面會磨損,閘(zha)板關不死。


   ④. 不宜用于流(liu)量(liang)調節。因為閘閥部分開啟時,介質會(hui)在閘板(ban)背面(mian)產生渦流(liu),易引起閘板(ban)的(de)沖蝕和(he)振動(dong),閥座的(de)密封面(mian)也(ye)易損壞。


   ⑤. 頻(pin)繁操作(zuo)(zuo)閥門(men)會(hui)導(dao)致閥座表(biao)面過度(du)磨(mo)損,因此通常只適用于(yu)不(bu)頻(pin)繁操作(zuo)(zuo)的情(qing)況。



五、閘(zha)閥有關標準


 1. 鋼制閘閥(fa)設計標準和適用范圍(wei),見表6.3.1。



 2. 鐵制閘閥設計標準和適(shi)用范圍,見(jian)表6.3.2。



 3. 閘閥有關其(qi)他標準。


   GB/T 12232《通(tong)用閥(fa)門(men) 法蘭(lan)連接鐵制閘(zha)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(shui)系統用(yong)薄壁彈性密封閘閥》


 4. 閘閥(fa)國內外標準比較(jiao)見表6.3.3





 5. 國外閘(zha)閥(fa)規范(fan)應用


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





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