一、閘(zha)閥的概述(shu)
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。

二、閘閥(fa)的分類
1. 閘(zha)閥的總(zong)分類(lei)見圖6.3.2。

2. 按閥桿可分為明(ming)桿式(shi)和(he)暗桿式(shi)(圖6.3.3)。
①. 明桿式
閥桿(gan)螺(luo)紋(wen)露在(zai)上部,與(yu)之配合(he)的閥桿(gan)螺(luo)母裝在(zai)手(shou)輪(lun)(lun)中心(xin),旋(xuan)轉手(shou)輪(lun)(lun)就是旋(xuan)轉螺(luo)母,從而使閥桿(gan)升降。這種閥門(men),啟閉程度可(ke)(ke)以(yi)從螺(luo)紋(wen)中看出,便于(yu)操作;對(dui)于(yu)閥桿(gan)螺(luo)紋(wen)的潤(run)滑和檢查很(hen)方便;特別是螺(luo)紋(wen)與(yu)介(jie)質不接觸(chu),可(ke)(ke)避(bi)免(mian)腐(fu)蝕性介(jie)質的腐(fu)蝕,所以(yi)石油化工(gong)管道中采用(yong)較多。但螺(luo)紋(wen)外露,容易粘上空氣中的塵(chen)埃,加速(su)磨損,故應盡量安裝于(yu)室內。
②. 暗桿式
閥桿(gan)螺紋(wen)在(zai)下部,與閘(zha)板中心螺母配合,升(sheng)降(jiang)閘(zha)板依靠旋轉閥桿(gan)來實現,而閥桿(gan)本身看不出(chu)移動。這種閥門的(de)唯(wei)一優(you)點是,開啟(qi)時閥桿(gan)不升(sheng)高,適(shi)合于安裝(zhuang)在(zai)操作位(wei)置(zhi)受到限(xian)制(zhi)的(de)地方。它的(de)缺點很明(ming)顯(xian),啟(qi)閉程度難(nan)以掌握(wo),閥桿(gan)螺紋(wen)與介(jie)質接觸,容易腐蝕損壞(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(lei)
①. 楔(xie)式剛性單閘(zha)板
閘(zha)板(ban)是一楔形整(zheng)體密(mi)封面與閘(zha)板(ban)垂(chui)直中心線成一定傾角(jiao),其特點是結構簡(jian)單(dan),尺寸小,使用比較(jiao)可靠(kao)。單(dan)閘(zha)板(ban)和閥座(zuo)密(mi)封面的楔角(jiao)加(jia)工精(jing)度(du)要求(qiu)很高,加(jia)工維修均較(jiao)困難,且在啟(qi)閉過程中密(mi)封面易(yi)發生擦傷,溫度(du)變化(hua)時閘(zha)板(ban)易(yi)卡住。這(zhe)種(zhong)(zhong)閘(zha)板(ban)是用于常溫、中溫、各種(zhong)(zhong)壓力的閘(zha)閥。
②. 楔(xie)式(shi)彈(dan)性單(dan)閘(zha)板
在閘板中(zhong)(zhong)(zhong)部開環狀槽或由(you)兩塊閘板組焊而成,中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)為(wei)空心楔角(jiao)加工。其特點是(shi)結構簡單,密封面可(ke)靠(kao),能自行補償,由(you)于(yu)(yu)異常負荷而引(yin)起的閥(fa)體變形,可(ke)以防(fang)止(zhi)閘板卡(ka)住(zhu),但關閉力矩(ju)不(bu)宜過(guo)大,以防(fang)超過(guo)閘板彈(dan)性(xing)范圍。彈(dan)性(xing)閘板適用于(yu)(yu)各種(zhong)壓力、溫度的中(zhong)(zhong)(zhong)、小口徑閘閥(fa),及(ji)啟(qi)閉頻繁(fan)的場(chang)合,但要求介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)含固(gu)體雜(za)質(zhi)少且(qie)不(bu)適用于(yu)(yu)易結焦的介(jie)(jie)質(zhi)。
③. 楔式雙閘板
由兩塊(kuai)原(yuan)板(ban)組成用球面頂心(xin)鉸接(jie),稱楔式(shi)閘(zha)板(ban)。閘(zha)板(ban)密(mi)封面的(de)楔角可以靠頂心(xin)自動調整(zheng),溫度變化時(shi)不易被卡住,也(ye)不易產生擦傷現象。其缺點是(shi)結構復雜(za),零件較(jiao)多(duo),閘(zha)板(ban)容易脫落,不適用于(yu)黏性(xing)介(jie)質,一般(ban)用于(yu)水和蒸汽(qi)介(jie)質。
④. 平行式雙閘板
閘(zha)板兩密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)相互平行,分(fen)為自(zi)動密(mi)(mi)封(feng)(feng)式(shi)和(he)撐(cheng)(cheng)開式(shi)兩種。自(zi)動密(mi)(mi)封(feng)(feng)式(shi)平行雙閘(zha)板閘(zha)閥(fa),是(shi)依靠(kao)介(jie)質(zhi)的壓力(li)(li)把閘(zha)板推(tui)向出口側,閥(fa)座密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)達(da)到單面(mian)(mian)(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的目的。若介(jie)質(zhi)壓力(li)(li)較低(di),其密(mi)(mi)封(feng)(feng)性不易保證,因此(ci)在(zai)(zai)兩塊(kuai)閘(zha)板之(zhi)間放置一(yi)個彈(dan)簧,在(zai)(zai)關閉時彈(dan)簧被壓縮,靠(kao)彈(dan)簧力(li)(li)的作用(yong),以實現密(mi)(mi)封(feng)(feng)。由于彈(dan)簧把閘(zha)板壓緊在(zai)(zai)閥(fa)座上,密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)易被擦(ca)傷和(he)磨損,目前已很少采用(yong)這種型(xing)式(shi)的閘(zha)閥(fa)。撐(cheng)(cheng)開式(shi)是(shi)用(yong)頂楔把塊(kuai)閘(zha)板撐(cheng)(cheng)開壓緊在(zai)(zai)閥(fa)座密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)上,達(da)到強(qiang)制(zhi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)。見圖(tu)6.3.4。

三、適用范圍
(1)閘(zha)(zha)閥在管路中(zhong)主(zhu)要起(qi)切斷(duan)作用。關閉(bi)件(閘(zha)(zha)板)沿閘(zha)(zha)座中(zhong)心線(xian)的垂(chui)直方向移動(dong)。閘(zha)(zha)閥與截止閥相(xiang)比(bi),流(liu)阻小、啟閉(bi)力小,密封可靠,是最常用的一種閥門。
(2)當部分開(kai)啟時,介(jie)質(zhi)會在(zai)閘板背面產生渦流(liu),易(yi)引起閘板的(de)沖蝕和振動(dong),閥座的(de)密(mi)封面也易(yi)損壞,故(gu)一般不作為(wei)節流(liu)用。
(3)與球閥(fa)和蝶閥(fa)相比,閘(zha)閥(fa)開啟時間較(jiao)長,結構(gou)尺(chi)寸較(jiao)大(da),不宜用在直徑較(jiao)大(da)的(de)情況。可(ke)雙向流動,重量較(jiao)重。
(4)明桿(gan)適用于腐蝕介質(zhi)及室內(nei)管道。
(5)閘閥不宜(yi)用于有固體沉(chen)降的流(liu)體,也不宜(yi)用于流(liu)量調(diao)節。
(6)如密(mi)封性要求(qiu)極(ji)其(qi)嚴格,可采用雙閘(zha)板式。
(7)在DN≤50時一(yi)般使用剛性(xing)單(dan)閘(zha)板(ban),在DN>50時一(yi)般使用彈性(xing)單(dan)閘(zha)板(ban)。
(8)對于低(di)溫(wen)系統的彈性單閘(zha)板(ban)閘(zha)閥,應(ying)在(zai)其高壓側的閘(zha)板(ban)上開(kai)一個排(pai)氣孔(kong)。
(9)在要(yao)求低(di)泄漏的工況(kuang),應采用低(di)泄漏的閘(zha)(zha)閥。低(di)泄漏的閘(zha)(zha)閥有多種結構(gou),其中在化工裝置中一般使用波紋管式閘(zha)(zha)閥。
四、閘閥的缺點及(ji)不適用范圍(wei)
浙江至德鋼業有限公司工程師發現管(guan)道設(she)計人員(yuan)經常(chang)有閘閥誤用的現象。雖然閘閥是石(shi)油(you)化(hua)工生(sheng)產裝置中用得(de)較(jiao)多(duo)的一種(zhong)類(lei)型(xing),但有些工況不宜使用閘閥。
閘閥共(gong)同缺點(dian):高度(du)大;啟閉(bi)時間長;在啟閉(bi)過程中(zhong),密封面(mian)容易被(bei)沖蝕;修理比(bi)截止(zhi)閥困難;不(bu)適用(yong)(yong)于(yu)含(han)懸(xuan)浮(fu)物和析出結晶的介(jie)質;也難于(yu)用(yong)(yong)非(fei)金屬耐腐蝕材(cai)(cai)料來(lai)制(zhi)造(zao)。閥體(ti)(ti)(ti)與閥蓋多(duo)(duo)采用(yong)(yong)法蘭連接(jie)。閥體(ti)(ti)(ti)截面(mian)的形狀主要取決于(yu)公稱壓力,如(ru)低(di)壓閥門的閥體(ti)(ti)(ti)多(duo)(duo)為(wei)扁平狀,以(yi)縮小其結構(gou)長度(du)。高中(zhong)壓閘閥閥體(ti)(ti)(ti)多(duo)(duo)為(wei)橢圓形或(huo)圓形,以(yi)提高其承壓能(neng)力,減(jian)小壁厚。閥體(ti)(ti)(ti)形狀還與閥體(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料及制(zhi)造(zao)工藝(yi)有關。
閘閥不適(shi)用(yong)范圍:
①. 因為開啟高度較高,操作所需空間(jian)較大,所以不適用于操作空間(jian)較小的(de)場合。
②. 啟(qi)(qi)閉時間(jian)長,所以(yi)不適用于快速啟(qi)(qi)閉場合。
③. 不宜用于有固(gu)體沉(chen)降的流體。因(yin)為(wei)密封面會磨損,閘板關不死。
④. 不宜用(yong)于流量(liang)調節。因為閘(zha)閥部(bu)分(fen)開啟時,介質會在閘(zha)板(ban)背面產生渦流,易引起閘(zha)板(ban)的沖蝕和振動,閥座的密封面也易損(sun)壞。
⑤. 頻繁(fan)操作閥(fa)門會導致(zhi)閥(fa)座表面過度(du)磨(mo)損,因(yin)此通常只適用于不頻繁(fan)操作的(de)情況。
五、閘(zha)閥(fa)有關標(biao)準
1. 鋼制閘閥設(she)計標準和適(shi)用范圍,見(jian)表6.3.1。


2. 鐵制閘閥設計標準(zhun)和(he)適用范圍,見表(biao)6.3.2。


3. 閘閥有(you)關其他標準。
GB/T 12232《通用閥門(men) 法蘭連(lian)接鐵(tie)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(gong)水系統用薄壁彈性密(mi)封閘閥》
4. 閘閥國內外標準比較見表(biao)6.3.3


5. 國外(wai)閘閥規(gui)范應用
設計(ji)、制造按API 600。結構長(chang)度按ASME B16.10。連(lian)接(jie)端法蘭尺寸按ASME B16.5;對接(jie)焊端按ASME B16.25;承插口尺寸按ASME B16.11;螺紋(wen)端按ASME B1.20.1。閥(fa)門檢查和試驗按API 598。

