閘閥的用途及種類和結構

2.1.1閘閥

啟閉件(閘板)由閥桿帶動,沿閥座(密封面)做直線升降運動的閥門,稱為閘閥。

(1)閘閥的用途

閘閥是截斷閥類的一種,用來接通或截斷管路中的介質。閘閥使用范圍較寬,目前國內生產的常用閘閥性能參數范圍是:公稱壓力PN1~760;公稱尺寸DN15~1800;工作溫度t≤610℃

(2)閘閥的種類

根據結構形式,閘閥可分成以下類型:

 (3)閘閥的特點

①閘閥的優點

a.流體阻力小。因為閘閥閥體內部介質通道是直通的,介質流經閘閥時不改其流動方向,所以流體阻力小。

b.啟閉阻力小。因為閘閥啟閉時閘板運動方向與介質流動方向相垂直,與截止閥相比,閘閥的啟閉較省力。

c.介質流動方向不受限制。介質可從閘閥兩側任意方向流過,均能達到使用的目的,更適用介質的流動方向可能改變的管路中。

d.結構長度較短。因為閘閥的閘板是垂直置于閥體內的,而截止閥閥瓣是水平置于閥體內的,因而結構長度比截止閥短。

e.密封性能好。全開時密封面受沖蝕較小

②閘閥的缺點

a.密封面易損傷。啟閉時閘板與閥座相接觸的兩密封面之間有相對摩擦,易損傷,影響密封性能與使用壽命

b.啟閉時間長,高度大。由于閘閥啟閉時須全開或全關,閘板行程大,開啟需要一定的空間,外形尺寸高。

c.結構復雜。零件較多,制造與維修較困難,成本比截止閥高。

(4)閘閥的結構

閘閥主要由閥體、閥蓋或支架、閥桿、閥桿螺母、閘板、閥座、填料函、密封填料、填料壓蓋及傳動裝置組成,圖2-1所示是典型的法蘭式連接明桿楔形彈性單閘板閘閥對于大口徑或高壓閘閥,為了減少啟閉力矩,可在閥門鄰近的進出口管道上并聯旁通閥(截止閥),使用時,先開啟旁通閥,使閘板兩側的壓力差減少,再開啟閘閥。旁通閥公稱直徑不小于DN32

①閥體是閘閥的主體,與管道或(設備)直接連接,構成介質流通流道的承壓部件,是安裝閥蓋、安放閥座、連接管道的重要零件。閥體要容納垂直并做升降運動的圓盤狀閘板,因而閥體內腔高度較大。閥體截面的形狀主要取決于公稱壓力,如低壓閘閥閥體可設計成扁平狀的,以縮小其結構長度;高中壓閘閥閥體的中腔多設計成橢圓漸進圓形或圓形,以提高其承壓能力,減少壁厚。閥體內的介質通道大多是圓形截面,對于通徑較大的閘閥,為了減小閘板的尺寸、啟閉力與力矩,也可采用縮口的形式,采用縮口后,會增加閥內流體阻力,壓降和能耗增大,因而通道收縮比不宜太大,通常閥座通道的直徑與公稱通徑之比為0.8~0.95,縮口通道母線對中心線傾角不大閘閥閥體的結構決定閥體與管道,閥體與閥蓋的連接。閥體毛坯可采用鑄造、鍛造、鍛焊、鑄焊以及管板焊接等。鑄造閥體一般用于≥DN50的通徑,鍛造閥體一般都用于≤DN50的通徑,鍛焊閥體用于對整體鍛造工藝上有困難,且用于重要場合的閥門,鑄焊閥門用于對整體鑄造無法滿足要求的,可用鑄焊結構。閥蓋與閥體相連并與閥體構成壓力腔的主要承壓部件,上面有填料函。對于中、小口徑閥門,閥蓋上設有支承閥桿螺母或傳動裝置等零件的機構

③支架與閥蓋相連,用于支承閥桿螺母或傳動裝置的零件。

④閥桿與閥桿螺母或傳動裝置直接相

接,光桿部分與填料形成密封副,能傳遞力矩起著啟閉閘板的作用,根據閥桿上螺紋的位置分明桿閘閥和暗桿閘閥

a.明桿閘閥:閥桿做升降運動,其傳動螺紋在體腔外部的閘閥。閥桿的升降是通過在閥蓋或支架上的閥桿螺母旋轉來實現的,閥桿螺母只能轉動,而沒有上下位移,見圖2-1,對閥桿潤滑有利,閘板開度清楚,閥桿螺紋及閥桿螺母不與介質接觸,不受介質溫度和腐蝕性的影響,因而使用較廣泛。

b.暗桿閘閥:閥桿做旋轉運動,其傳動螺紋在體腔內部的閘閥。閥桿的升降是靠旋轉閥桿帶動閘板上的閥桿螺母來實現的,閥桿只能轉動,而沒有上下位移,見圖2-3,閥門的高度尺寸小,它的啟閉行程難以控制,需要增加指示器,閥桿螺紋及閥桿螺母與介質接觸,要受介質溫度和腐蝕性的影響,因而適用于非腐蝕性介質以及外界環境條件較差的場合。

⑤閥桿螺母與閥桿螺紋組構成運動副的零件,可與傳動裝置直接相接,能傳遞力矩。

⑥傳動裝置可直接把電力、氣力、液力和人力傳給閥桿或閥桿螺母。在電廠常采用手輪、閥蓋、傳動機構、連接軸和萬向聯軸器進行遠距離驅動。

⑦閥座用滾壓、焊接、螺紋連接等方法將閥座固定在閥體上與閘板組成密封副的零件。閥座密封圈可根據客戶要求在閥體上直接堆焊金屬形成密封面。對于鑄鐵、奧氏體不銹鋼及銅合金等閥門,也可在閥體上直接加工出密封面。

⑧填料裝入填料函(填料箱)中,阻止介質沿閥桿處泄漏的填充物

⑨填料壓蓋通過螺栓及螺母用以壓緊填料以達到阻止介質沿閥桿處泄漏的零件。

①閘板是閘閥的啟閉件,閘閥的啟閉

以及密封性能和壽命都主要取決于閘板,它是閘閥的關鍵控壓零件。根據閘板的結構形式可

以分兩大類。.平行式閘閥:閘板兩密封面相互平行,且與閥體通道中心線垂直。它分為平行式單閘板和平行式雙閘板兩種。

b.楔式閘閥:密封面與閘板垂直中心線對稱成一定傾角,稱為楔半角。楔半角的大小主要取決于介質的溫度和通徑的大小,一般介質溫度越高,通徑越大,所取楔半角越小,常見的楔形閘板其楔半角為2°52和5°兩種。楔式閘閥又分楔式單閘板、彈性閘板和楔式雙閘板。