一、閘閥的概述
閘閥,也叫閘板閥、閘門閥,是廣泛使用的一種閥(fa)門(men)。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)閥的分類
1. 閘閥的總分類見圖6.3.2。

2. 按閥(fa)桿(gan)可分(fen)為(wei)明桿(gan)式和暗桿(gan)式(圖6.3.3)。
①. 明桿式
閥桿(gan)(gan)螺(luo)(luo)紋露在上(shang)部,與(yu)(yu)之配合(he)的(de)閥桿(gan)(gan)螺(luo)(luo)母裝在手輪(lun)中心,旋(xuan)(xuan)轉手輪(lun)就是(shi)旋(xuan)(xuan)轉螺(luo)(luo)母,從而使(shi)閥桿(gan)(gan)升降。這種(zhong)閥門,啟閉程度可(ke)以(yi)從螺(luo)(luo)紋中看(kan)出,便于操作;對于閥桿(gan)(gan)螺(luo)(luo)紋的(de)潤(run)滑和(he)檢查很方便;特別是(shi)螺(luo)(luo)紋與(yu)(yu)介質(zhi)(zhi)不(bu)接觸,可(ke)避免腐蝕性介質(zhi)(zhi)的(de)腐蝕,所以(yi)石(shi)油化工管(guan)道中采用較多。但螺(luo)(luo)紋外露,容易粘上(shang)空氣(qi)中的(de)塵埃,加速磨損,故應(ying)盡量安裝于室內。
②. 暗桿式
閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)螺紋(wen)在下部,與(yu)閘(zha)板中心螺母配合,升(sheng)降(jiang)閘(zha)板依靠旋轉閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)來實現(xian),而(er)閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)本身看不出移動(dong)。這種閥(fa)(fa)(fa)門的(de)唯一(yi)優點是,開(kai)啟(qi)時閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)不升(sheng)高,適(shi)合于安裝在操作位置受到限制的(de)地(di)方(fang)。它的(de)缺點很明顯,啟(qi)閉程(cheng)度難以掌握,閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)螺紋(wen)與(yu)介質接觸,容易腐蝕損壞。
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)板構造分類
①. 楔式剛性單(dan)閘板
閘板(ban)是(shi)(shi)一楔形整體密封(feng)(feng)面與閘板(ban)垂直中心線成一定傾角,其特點是(shi)(shi)結構簡(jian)單(dan),尺(chi)寸小(xiao),使用(yong)比(bi)較可靠(kao)。單(dan)閘板(ban)和(he)閥座密封(feng)(feng)面的(de)(de)楔角加(jia)工(gong)精度要求很高(gao),加(jia)工(gong)維修均較困(kun)難,且在啟閉過程中密封(feng)(feng)面易(yi)發生擦(ca)傷,溫(wen)度變化時閘板(ban)易(yi)卡住(zhu)。這種閘板(ban)是(shi)(shi)用(yong)于常溫(wen)、中溫(wen)、各種壓(ya)力的(de)(de)閘閥。
②. 楔式彈(dan)性單(dan)閘板
在閘板中部開(kai)環狀(zhuang)槽或由兩塊閘板組(zu)焊(han)而成,中間為空心楔角加(jia)工。其特(te)點是結構簡單(dan),密封面可(ke)靠,能自行補償,由于(yu)異常負(fu)荷而引起(qi)的(de)閥體變形(xing),可(ke)以防(fang)止閘板卡住,但(dan)關閉力(li)矩(ju)不(bu)宜過大,以防(fang)超過閘板彈性(xing)范圍。彈性(xing)閘板適用(yong)于(yu)各種壓力(li)、溫度(du)的(de)中、小(xiao)口(kou)徑閘閥,及啟閉頻繁的(de)場合,但(dan)要求介質中含固體雜(za)質少且不(bu)適用(yong)于(yu)易結焦的(de)介質。
③. 楔式(shi)雙閘板(ban)
由兩塊原板組成用(yong)球面頂(ding)心鉸接,稱楔(xie)式閘(zha)板。閘(zha)板密(mi)封面的(de)楔(xie)角可以靠頂(ding)心自動(dong)調(diao)整,溫度變化(hua)時不易(yi)被(bei)卡住,也不易(yi)產生擦(ca)傷(shang)現象。其缺點是結(jie)構復(fu)雜,零件較多(duo),閘(zha)板容(rong)易(yi)脫落,不適(shi)用(yong)于黏性介質,一般用(yong)于水(shui)和(he)蒸汽介質。
④. 平(ping)行式(shi)雙閘板(ban)
閘(zha)(zha)板(ban)兩密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)相互平(ping)行(xing)(xing),分為自動密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)式(shi)和(he)撐(cheng)開式(shi)兩種。自動密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)式(shi)平(ping)行(xing)(xing)雙閘(zha)(zha)板(ban)閘(zha)(zha)閥(fa)(fa),是(shi)依(yi)靠介質的壓(ya)力(li)把閘(zha)(zha)板(ban)推向出口側(ce),閥(fa)(fa)座密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)達到(dao)單面(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的目的。若介質壓(ya)力(li)較低(di),其(qi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)性不易保(bao)證,因此(ci)在兩塊閘(zha)(zha)板(ban)之間(jian)放置一個彈(dan)簧(huang),在關閉時彈(dan)簧(huang)被壓(ya)縮,靠彈(dan)簧(huang)力(li)的作用(yong),以實(shi)現(xian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)。由于彈(dan)簧(huang)把閘(zha)(zha)板(ban)壓(ya)緊在閥(fa)(fa)座上(shang),密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)易被擦傷和(he)磨損,目前已很少采用(yong)這種型(xing)式(shi)的閘(zha)(zha)閥(fa)(fa)。撐(cheng)開式(shi)是(shi)用(yong)頂楔把塊閘(zha)(zha)板(ban)撐(cheng)開壓(ya)緊在閥(fa)(fa)座密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)上(shang),達到(dao)強(qiang)制密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)。見(jian)圖6.3.4。

三、適用范圍
(1)閘(zha)閥(fa)(fa)在管路中(zhong)主要(yao)起(qi)切斷作用(yong)。關閉件(閘(zha)板)沿(yan)閘(zha)座中(zhong)心(xin)線的(de)垂直方向(xiang)移(yi)動。閘(zha)閥(fa)(fa)與截止閥(fa)(fa)相比,流阻(zu)小(xiao)(xiao)、啟閉力小(xiao)(xiao),密封可靠,是最常用(yong)的(de)一種閥(fa)(fa)門(men)。
(2)當部分開啟(qi)時,介質會在閘板(ban)背(bei)面產生渦流(liu),易引起(qi)閘板(ban)的沖蝕和振動,閥座(zuo)的密封面也易損(sun)壞,故一般不(bu)作為節流(liu)用。
(3)與球閥和蝶閥相(xiang)比(bi),閘閥開啟時間較(jiao)長,結構尺寸較(jiao)大(da),不宜用在直徑較(jiao)大(da)的情況。可雙向流動,重(zhong)量較(jiao)重(zhong)。
(4)明桿適用(yong)于(yu)腐蝕介質及室內管道。
(5)閘閥不宜用于有固體沉降的流體,也不宜用于流量調節(jie)。
(6)如密封性要求極(ji)其嚴(yan)格,可采用雙(shuang)閘板式。
(7)在DN≤50時一般(ban)使用剛(gang)性單閘(zha)板(ban),在DN>50時一般(ban)使用彈性單閘(zha)板(ban)。
(8)對于低溫系統的彈性單閘(zha)板閘(zha)閥,應在其高(gao)壓側的閘(zha)板上開一個排氣孔。
(9)在(zai)要求低(di)泄漏(lou)的工況,應采用低(di)泄漏(lou)的閘(zha)閥(fa)(fa)。低(di)泄漏(lou)的閘(zha)閥(fa)(fa)有多種結構(gou),其(qi)中(zhong)在(zai)化工裝置中(zhong)一般(ban)使用波(bo)紋管(guan)式閘(zha)閥(fa)(fa)。
四、閘閥的缺點(dian)及(ji)不適用范(fan)圍
浙江至德鋼(gang)業有(you)限公司工程師(shi)發(fa)現(xian)管道設計人員經常(chang)有(you)閘(zha)(zha)閥誤用(yong)的(de)現(xian)象。雖然閘(zha)(zha)閥是石油化工生(sheng)產裝(zhuang)置(zhi)中用(yong)得(de)較多(duo)的(de)一種類(lei)型,但有(you)些工況不宜使用(yong)閘(zha)(zha)閥。
閘閥(fa)(fa)共(gong)同缺點:高度(du)大;啟閉時間(jian)長;在啟閉過程中(zhong),密封面(mian)(mian)容易被(bei)沖蝕;修理比截(jie)止閥(fa)(fa)困(kun)難(nan)(nan);不(bu)適(shi)用于含懸浮物和(he)析出結(jie)晶的介質;也(ye)難(nan)(nan)于用非金屬耐腐蝕材料來制(zhi)造。閥(fa)(fa)體(ti)(ti)與閥(fa)(fa)蓋多(duo)(duo)采(cai)用法蘭(lan)連接。閥(fa)(fa)體(ti)(ti)截(jie)面(mian)(mian)的形(xing)狀主要取決于公稱(cheng)壓力,如低壓閥(fa)(fa)門的閥(fa)(fa)體(ti)(ti)多(duo)(duo)為扁平狀,以縮小其結(jie)構(gou)長度(du)。高中(zhong)壓閘閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)體(ti)(ti)多(duo)(duo)為橢圓(yuan)(yuan)形(xing)或圓(yuan)(yuan)形(xing),以提高其承壓能力,減(jian)小壁厚(hou)。閥(fa)(fa)體(ti)(ti)形(xing)狀還(huan)與閥(fa)(fa)體(ti)(ti)材料及制(zhi)造工藝有(you)關。
閘閥不適用范(fan)圍:
①. 因為開啟高(gao)度較(jiao)(jiao)高(gao),操作所(suo)需空間較(jiao)(jiao)大,所(suo)以不(bu)適用于操作空間較(jiao)(jiao)小的場合。
②. 啟閉(bi)時(shi)間(jian)長,所以不適用于(yu)快速啟閉(bi)場合。
③. 不(bu)宜用于有(you)固(gu)體沉降的流(liu)體。因(yin)為密(mi)封(feng)面會磨損,閘板(ban)關不(bu)死。
④. 不宜用于流量(liang)調(diao)節(jie)。因為閘(zha)閥(fa)部分開(kai)啟時,介質(zhi)會(hui)在(zai)閘(zha)板(ban)背面產生渦(wo)流,易引起閘(zha)板(ban)的(de)沖蝕(shi)和(he)振(zhen)動,閥(fa)座的(de)密封面也(ye)易損壞。
⑤. 頻(pin)繁(fan)操作閥(fa)門會導致(zhi)閥(fa)座(zuo)表面(mian)過度磨損,因此通常只適用于(yu)不頻(pin)繁(fan)操作的情(qing)況。
五、閘閥有關標準(zhun)
1. 鋼(gang)制閘閥設計(ji)標(biao)準和適用范圍,見(jian)表6.3.1。


2. 鐵制閘閥設計標準(zhun)和適用(yong)范圍,見表(biao)6.3.2。


3. 閘閥有關其他標準。
GB/T 12232《通用(yong)閥門 法(fa)蘭(lan)連接鐵制(zhi)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《供水系統用薄壁彈性密封閘閥》
4. 閘閥國內外標準比較見(jian)表6.3.3


5. 國外閘閥規范應(ying)用
設計、制造(zao)按(an)API 600。結構長度按(an)ASME B16.10。連接(jie)端法蘭尺(chi)寸按(an)ASME B16.5;對接(jie)焊端按(an)ASME B16.25;承插口(kou)尺(chi)寸按(an)ASME B16.11;螺紋端按(an)ASME B1.20.1。閥門檢查(cha)和試(shi)驗按(an)API 598。

