不锈钢球阀

闸阀结构形式和用途

2018-10-16

阀门 的结构型式与用途之闸阀 通用阀门使用面广、使用量大,各工业部门都用应用。进入二十一世纪以来,随着新技术、新材料、新工艺不断出现,促进了阀门工业的发展,各种新结构、新材料的阀门产品大量涌现,新型陶瓷阀、塑料阀以及各种复合材料的衬里阀门,

阀门的结构型式与用途之闸阀
通用阀门使用面广、使用量大,各工业部门都用应用。进入二十一世纪以来,随着新技术、新材料、新工艺不断出现,促进了阀门工业的发展,各种新结构、新材料的阀门产品大量涌现,新型陶瓷阀、塑料阀以及各种复合材料的衬里阀门,不论在品种上,在性能上,都有较大发展和提高,这些特殊用途的阀门。下面将通用阀门的结构型式和用途作一些通俗简要介绍,为继续深入了解各类特殊阀门的结构特点和用途作准备。
一、闸   阀
闸板在阀杆的带动下,沿阀座密封面作升降运动而达到启闭目的的阀门,叫做闸阀。
 
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PN0.1~32MPa;
公称通径DN15~1800mm;
工作温度t≤550℃。
2.闸阀的种类 根据结构形式,闸阀可分成以下类型
闸阀类型
闸阀的特点
(1) 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。
(2) 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。
(3) 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,更适用于介质的流动方向可能改变的管路中。
(4) 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。
(5) 密封性能好   全开时密封面受冲蚀较小。
(6) 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。
(7) 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。
(8) 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是典型的法兰式连接明杆楔形弹性闸板闸阀。
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,是安装阀盖、安放阀座、连接管道的重要零件。阀体要容纳垂直并作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;高中压闸阀阀体多设计成椭圆形的或圆形的,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,会增加阀内流动阻力,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于12°,见图
图1、图2
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DN≥50mm的通径,锻造阀体一般都用于DN≤50mm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。
(2) 阀盖与支架   它与阀体形成耐压空腔,上面有填料函,支承阀杆与传动装置等零件。
(3) 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。
 
1明杆闸阀。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结构对阀杆润滑有利,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。
②  暗杆闸阀。阀杆的升降是靠旋转阀杆来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结构,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。
(4) 阀杆螺母   与阀杆成螺纹副,可与传动装置直接相接,能传递力矩。
(5) 传动装置   传动装置可直接把电力、气力,液力和人力传
图2-3 Z45T型暗杆楔形闸阀   给阀杆或阀杆螺母。在电厂常采用手轮、阀盖、传动机构、连接轴和万向接头机构进行远距离驱动。
(6) 阀座   用压、焊、螺纹连接等方法将阀座固定在阀体上与闸板成密封副的零件。阀座密封圈可在阀体上直接堆焊金属形成密封面,也可在阀体上直接加工出密封面。
(7) 密封填料   在填料函内通过压盖压紧,能够在阀盖和阀杆间起密封作用的材料。
(8) 填料压盖   通过压盖螺栓和螺母,能够将填料压紧。
(9) 闸板   闸板是闸阀的启闭件,闸阀的启闭、以及密封性能和寿命都主要取决于闸板,它是闸阀的关键零件。根据闸板的结构形式可以分两大类。
 
①  平行式闸阀。闸板两密封面相互平行,且与阀体通道中心线垂直。它分为平行式单闸板和平行式双闸板两种。
②  楔式闸阀。密封面与闸板垂直中心线对称成一定倾角,称为楔半角。楔半角的大小主要取决于介质的温度和通径的大小,一般介质温度越高,通径越大,所取楔半角越小,常见的楔形闸板其楔半角为2°52′和5°两种。楔式闸阀又分楔式单闸板、弹性闸板和楔式双闸板。
几种典型闸阀的结构图如下