解析閘閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
閘閥(gate valve)是一個(gè)啟閉件閘板,閘板的運(yùn)動(dòng)方向與流體方向相垂直,閘閥只能作全開(kāi)和全關(guān),不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。閘閥通過(guò)閥座和閘板接觸進(jìn)行密封,通常密封面會(huì)堆焊金屬材料以增加耐磨性,如堆焊1Cr13、STL6、不銹鋼等。閘板有剛性閘板和彈性閘板,根據(jù)閘板的不同,閘閥分為剛性閘閥和彈性閘閥。
工作原理
閘閥是指關(guān)閉件(閘板)沿通路中心線的垂直方向移動(dòng)的閥門(mén)。閘閥在管路中只能作全開(kāi)和全關(guān)切斷用, 不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。閘閥是使用范圍很廣的一種閥門(mén),一般口徑DN≥50mm的切斷裝置都選用它,有時(shí)口徑很小的切斷裝置也選用閘閥。閘板有兩個(gè)密封面 , 常用的楔式閘板閥的兩個(gè)密封面形成楔形、楔形角隨閥門(mén)參數(shù)而異 , 通常為 50, 介質(zhì)溫度不高時(shí)為 52 。楔式閘閥的閘板可以做成一個(gè)整體,叫做剛性閘板;也可以做成能產(chǎn)生微量變形的閘板 , 以改善其工藝性 , 彌補(bǔ)密封面角度在加工過(guò)程中產(chǎn)生的偏差 , 這種閘板叫做彈性閘板。閘閥關(guān)閉時(shí), 密封面可以只依靠介質(zhì)壓力來(lái)密封 , 即依靠介質(zhì)壓力將閘板的密封面壓向另一側(cè)的閥座來(lái)保證密封面的密封,這就是自密封。大部分閘閥是采用強(qiáng)制密封的 , 即閥門(mén)關(guān)閉時(shí),要依靠外力強(qiáng)行將閘板壓向閥座 , 以保證密封面的密封性。閘閥的閘板隨閥桿一起作直線運(yùn)動(dòng)的,叫升降桿閘閥 ( 亦叫明桿閘閥)。通常在升降桿上 有梯形螺紋,通過(guò)閥門(mén)頂端的螺母以及閥體上的導(dǎo)槽,將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng) , 也就是將操作轉(zhuǎn)矩變?yōu)椴僮魍屏Α?/span>
開(kāi)啟閥門(mén)時(shí),當(dāng)閘板提升高度等于閥門(mén)通徑的1:1倍時(shí),流體的通道*暢通,但在運(yùn)行時(shí),此位置是無(wú)法監(jiān)視的。實(shí)際使用時(shí),是以閥桿的頂點(diǎn)作為標(biāo)志,即開(kāi)不動(dòng)的位置,作為它的全開(kāi)位置。為考慮溫度變化出現(xiàn)鎖死現(xiàn)象, 通常在開(kāi)到頂點(diǎn)位置上 , 再倒回 1/2-1圈 , 作為全開(kāi)閥門(mén)的位置。因此 , 閥門(mén)的全開(kāi)位置,按閘板的位置(即行程)來(lái)確定。
閘閥的通徑收縮:
如果一個(gè)閥體內(nèi)的通道直徑不一樣(往往都是閥座處的通徑小于法蘭連接處的通徑),稱(chēng)為通徑收縮。
通徑收縮能使零件尺寸縮小,開(kāi)、閉所需力相應(yīng)減小,同時(shí)可擴(kuò)大零部件的應(yīng)用范圍。但通徑收縮后。流體阻力損失增大。
在某些部門(mén)的某些工作條件下(如石油部門(mén)的輸油管線),不允許采用通徑收縮的閥門(mén)。這一方面是為了減小管線的阻力損失,另一方面是為了避免通徑收縮后給機(jī)械清掃管線造成障礙。
閘閥的優(yōu)點(diǎn):
(1) 流體阻力小 因?yàn)殚l閥閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的,介質(zhì)流經(jīng)閘閥時(shí)不改變其流動(dòng)方向,所以流體阻力小。
(2) 啟閉力矩小,開(kāi)閉較省力 因?yàn)殚l閥啟閉時(shí)閘板運(yùn)動(dòng)方向與介質(zhì)流動(dòng)方向相垂直、與截止閥相比,閘閥的啟閉較省力。
(3) 介質(zhì)流動(dòng)方向不受限制,不擾流、不降低壓力 介質(zhì)可從閘閥兩側(cè)任意方向流過(guò)、均能達(dá)到使用的目的.更適用于介質(zhì)的流動(dòng)方向可能改變的管路中。
(4) 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度較短 因?yàn)殚l閥的閘板是垂直置于閥體內(nèi)的,而截止閥閥瓣是水平置于閥體內(nèi)的,因而結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度比截止閥短。
(5) 密封性能好 全開(kāi)時(shí)密封面受沖蝕較小。
(6) 全開(kāi)時(shí),密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。
(7) 體形比較簡(jiǎn)單,鑄造工藝性較好,適用范圍廣。
閘閥的缺點(diǎn):
(1) 密封面易損傷 啟閉時(shí)閘板與閥座相接觸的兩密封而之間有相對(duì)摩擦,易損傷,影響密封件能與使用壽命,維修比較困難。
(2) 啟閉時(shí)間長(zhǎng),高度大 由于閘閥啟閉時(shí)須全開(kāi)或全關(guān),閘板行程大,開(kāi)啟用要一定的空間,外形尺寸高,安裝所需空間較大。
(3) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 閘閥一般都有兩個(gè)密封面,給加工、研磨和維修增加一些,困難零件較多,制造與維修較困難,成本比截止閥高。