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闸阀的结构类型与用途

2.1.1闸阀

启闭件(闸板)由阀杆带动,沿阀座(密封面)做直线升降运动的阀门,称为闸阀。

(1)闸阀的用途

闸阀是截断阀类的一种,用来接通或截断管路中的介质。闸阀使用范围较宽,目前国内生产的常用闸阀性能参数范围是:公称压力PN1~760;公称尺寸DN15~1800;工作温度t≤610℃

(2)闸阀的种类

根据结构形式,闸阀可分成以下类型:

(3)闸阀的特点

①闸阀的优点

a.流体阻力小。因为闸阀阀体内部介质通道是直通的,介质流经闸阀时不改其流动方向,所以流体阻力小。

b.启闭阻力小。因为闸阀启闭时闸板运动方向与介质流动方向相垂直,与截止阀相比,闸阀的启闭较省力。

c.介质流动方向不受限制。介质可从闸阀两侧任意方向流过,均能达到使用的目的,更适用介质的流动方向可能改变的管路中。

d.结构长度较短。因为闸阀的闸板是垂直置于阀体内的,而截止阀阀瓣是水平置于阀体内的,因而结构长度比截止阀短。

e.密封性能好。全开时密封面受冲蚀较小

②闸阀的缺点

a.密封面易损伤。启闭时闸板与阀座相接触的两密封面之间有相对摩擦,易损伤,影响密封性能与使用寿命

b.启闭时间长,高度大。由于闸阀启闭时须全开或全关,闸板行程大,开启需要一定的空间,外形尺寸高。

c.结构复杂。零件较多,制造与维修较困难,成本比截止阀高。

(4)闸阀的结构

闸阀主要由阀体、阀盖或支架、阀杆、阀杆螺母、闸板、阀座、填料函、密封填料、填料压盖及传动装置组成,图2-1所示是典型的法兰式连接明杆楔形弹性单闸板闸阀对于大口径或高压闸阀,为了减少启闭力矩,可在阀门邻近的进出口管道上并联旁通阀(截止阀),使用时,先开启旁通阀,使闸板两侧的压力差减少,再开启闸阀。旁通阀公称直径不小于DN32

①阀体是闸阀的主体,与管道或(设备)直接连接,构成介质流通流道的承压部件,是安装阀盖、安放阀座、连接管道的重要零件。阀体要容纳垂直并做升降运动的圆盘状闸板,因而阀体内腔高度较大。阀体截面的形状主要取决于公称压力,如低压闸阀阀体可设计成扁平状的,以缩小其结构长度;高中压闸阀阀体的中腔多设计成椭圆渐进圆形或圆形,以提高其承压能力,减少壁厚。阀体内的介质通道大多是圆形截面,对于通径较大的闸阀,为了减小闸板的尺寸、启闭力与力矩,也可采用缩口的形式,采用缩口后,会增加阀内流体阻力,压降和能耗增大,因而通道收缩比不宜太大,通常阀座通道的直径与公称通径之比为0.8~0.95,缩口通道母线对中心线倾角不大闸阀阀体的结构决定阀体与管道,阀体与阀盖的连接。阀体毛坯可采用铸造、锻造、锻焊、铸焊以及管板焊接等。铸造阀体一般用于≥DN50的通径,锻造阀体一般都用于≤DN50的通径,锻焊阀体用于对整体锻造工艺上有困难,且用于重要场合的阀门,铸焊阀门用于对整体铸造无法满足要求的,可用铸焊结构。阀盖与阀体相连并与阀体构成压力腔的主要承压部件,上面有填料函。对于中、小口径阀门,阀盖上设有支承阀杆螺母或传动装置等零件的机构

③支架与阀盖相连,用于支承阀杆螺母或传动装置的零件。

④阀杆与阀杆螺母或传动装置直接相

接,光杆部分与填料形成密封副,能传递力矩起着启闭闸板的作用,根据阀杆上螺纹的位置分明杆闸阀和暗杆闸阀

a.明杆闸阀:阀杆做升降运动,其传动螺纹在体腔外部的闸阀。阀杆的升降是通过在阀盖或支架上的阀杆螺母旋转来实现的,阀杆螺母只能转动,而没有上下位移,见图2-1,对阀杆润滑有利,闸板开度清楚,阀杆螺纹及阀杆螺母不与介质接触,不受介质温度和腐蚀性的影响,因而使用较广泛。

b.暗杆闸阀:阀杆做旋转运动,其传动螺纹在体腔内部的闸阀。阀杆的升降是靠旋转阀杆带动闸板上的阀杆螺母来实现的,阀杆只能转动,而没有上下位移,见图2-3,阀门的高度尺寸小,它的启闭行程难以控制,需要增加指示器,阀杆螺纹及阀杆螺母与介质接触,要受介质温度和腐蚀性的影响,因而适用于非腐蚀性介质以及外界环境条件较差的场合。