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在各種類型的閥門中,閘閥是應(yīng)用zui廣泛的一種。
閘閥是指關(guān)閉件(閘板)沿通道軸線的垂直方向移動(dòng)的閥門,在管道上主要作為切斷介質(zhì)作用,即全開或全閉使用。一般閘閥不可作為節(jié)流用。它可以用于高溫高壓,并可以用于各種不同的介質(zhì)。一般不用于輸送泥漿、粘稠性流體的管道中。具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.流體阻力小。
2.啟、閉所需力矩較?。?br /> 3.可以使用在介質(zhì)向兩個(gè)方向流動(dòng)的環(huán)網(wǎng)管路上,也就是說介質(zhì)的流向不受限制;
4.全開時(shí),密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小;
5.形體比較簡(jiǎn)單,制造工藝性較好;
6.機(jī)構(gòu)長(zhǎng)度比較??;
由于具有許多優(yōu)點(diǎn),因此使用范圍很廣。通常公稱尺寸≥DN50的管路作為切斷介質(zhì)的裝置都選用,甚至在某些小口徑的管路上(如DN15-DN40),目前仍保留了一部分。
也有一些缺點(diǎn), 主要是:
1.外形尺寸和開啟高度都較大,所需安裝空間亦較大。
2.在啟閉過程中,密封面間有相對(duì)摩擦,磨損較大,甚至容易引起擦傷現(xiàn)象。
3.一般都有兩個(gè)密封副,給加工、研磨和維修增加了一些困難。
4.啟、閉時(shí)間長(zhǎng)。
有各種不同的機(jī)構(gòu)形式,其主要區(qū)別是所采用的密封元件機(jī)構(gòu)形式不同。根據(jù)密封元件的機(jī)構(gòu),常常把分成幾種不同的類型,而zui常見的形式是平行式和楔式;根據(jù)閥桿的機(jī)構(gòu),還可分明桿和暗桿。
1 平行式
平行式的兩密封面與管道軸線相垂直,即兩個(gè)密封面相互平行的,如圖2-1所示。
在平行中,以帶推力楔塊的機(jī)構(gòu)zui為普通,圖1-1a、b即為帶有一個(gè)位于兩閘板中間的雙面推力楔塊的平行式,適用于低壓,中、小口徑(DN52-DN400)的閥門。圖2-1c為兩塊閘板間帶有彈簧的平行式。彈簧能產(chǎn)生必要的預(yù)壓緊力,有利于的密封。除此之外,還有帶機(jī)械裝置(如杠桿、螺桿機(jī)構(gòu)等)使閘板推開的平行式和只有一個(gè)密封副的單向平行式等,這些機(jī)構(gòu)目前僅在特殊工作條件下使用。
2 楔式
楔式的兩密封面與管道軸線成某種角度,即兩個(gè)密封面成楔形的,如圖2-2所示。其密封面的傾斜角度一般有2°52'、3°30`、5°、8°和10°等幾種,傾斜角度的大小主要取決于介質(zhì)溫度的高低,一般工作溫度越高,所取度應(yīng)越大,以減少溫度化時(shí)發(fā)生閘板楔住的可能性。
在楔式中,又可分為雙閘板、單閘板和彈性閘板。
圖2-2a為雙閘板楔式。這種閥門在水和蒸汽管道中用的較多。其機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:
1.對(duì)密封面角度的精度要求較低。
溫度升高不易引起把閘板楔住的現(xiàn)象。
3.密封面磨損時(shí)可以加墊片彌補(bǔ)。
這種機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是:
1.零件較多。
2.用在粘度較高的介質(zhì)中,容易產(chǎn)生粘度,影響密封性能。
3.上、下?lián)醢宄D赇P蝕后閘板容易脫落。
圖2-2為單閘板楔式,這種機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用可靠,單對(duì)密封面角度的精度要求較高,加工和維修比較困難,溫度升高時(shí)閘板楔住的可能性較大。
圖2-3為彈性閘板楔式。這種既具有單閘板楔式機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠的優(yōu)點(diǎn),又能產(chǎn)生微量的彈性變形來彌補(bǔ)密封面角度在加工過程中產(chǎn)生的偏差,改善了工藝性能,同時(shí)在高溫介質(zhì)中使用,閘板又不易被楔住。因此,這種機(jī)構(gòu)已廣泛使用。
3. 明桿 (升降桿)
這種的閥桿螺母設(shè)在閥蓋貨支架上,啟、閉閥門時(shí),用旋轉(zhuǎn)閥桿螺母來實(shí)現(xiàn)閥桿的升降,如圖2-1和圖2-2所示。這種機(jī)構(gòu)中閥桿的螺紋部分不與介質(zhì)接觸,不易被介質(zhì)腐蝕,同時(shí)又有利于閥桿螺紋部分的潤(rùn)滑,因此,被廣泛使用。
4. 暗桿 (旋轉(zhuǎn)桿)
這種的閥桿螺母在閥體內(nèi)與介質(zhì)直接接觸,啟閉閥門時(shí),有旋轉(zhuǎn)閥桿來實(shí)現(xiàn),如圖2-4所示。這種機(jī)構(gòu)的*優(yōu)點(diǎn)是啟閉時(shí)的高度不改變,因此,安裝空間較小,適用于大口徑閥門和安裝受限的管路上,如地下管線。但該類閥門必須安裝開閉指示器,以顯示閥門的開度。這種機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是閥桿螺紋直接與介質(zhì)接觸,易被介質(zhì)腐蝕,同時(shí)又無法潤(rùn)滑,因此,容易損壞。
此外,還有閥桿既作旋轉(zhuǎn)又作升降運(yùn)動(dòng)的,如圖2-5所示。這種機(jī)構(gòu)的閥門,在閥桿上制成左旋和右旋兩種螺紋,閥桿旋轉(zhuǎn)一周,閘板的位移等于兩種螺紋的螺距之和,因此啟閉迅速,但這種機(jī)構(gòu)的較少應(yīng)用。
在中還有一種機(jī)構(gòu),即閥體內(nèi)的通道直徑不同,在閥座密封面處的直徑較小,法蘭連接處的直徑較大,稱為縮口,如圖2-6所示。這種機(jī)構(gòu)體積小,重量輕,但流阻較大,適用于對(duì)流阻要求不嚴(yán)的管路上。
縮口在石油系統(tǒng)的管路上部允許采用;一般應(yīng)用較多的蒸汽和水的管道。由于其通徑收縮,使零件尺寸減小,啟、閉所需的力矩也相應(yīng)減小。但通徑收縮后,流體阻力損失增大,為了盡量減少介質(zhì)流徑縮口時(shí)的流體阻力損失,可采用導(dǎo)流環(huán)裝置。如圖2-7所示就是帶有導(dǎo)流環(huán)的。
目前,在石油、化工系統(tǒng),特別是在石油、天然氣的長(zhǎng)輸管線上,廣泛采用帶浮動(dòng)閥座的平板,如圖2-8所示。這種平板式流體阻力小,密封性可靠,壽命較長(zhǎng),能通清管球洗管道,適用于大型、高叁數(shù)和有自動(dòng)化要求的管路上。
這種類型的有帶導(dǎo)流孔和不帶導(dǎo)流孔之分。帶導(dǎo)流孔的平板式主要用于對(duì)管線進(jìn)行清洗的石油、天然氣管路上。不帶導(dǎo)流孔的平板式適用各種管路上作為啟閉裝置。這種的制造工藝比較簡(jiǎn)單,易
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