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楔式闸阀的基本特点及几种类型

更新时间:2013-12-12      浏览次数:6058

常用的楔式闸板结构分为弹性闸板、刚性闸板和双闸板三种。楔式闸板两侧密封面与闸板的垂直中心线有一定的倾角Q,称为楔半角。常用的楔半角有2°52'和5°两种。楔半角的大小对闸阀的使用性能有重要影响。角度小时关闭闸阀所需的力减小,但此时管道由于温度的变化而引起变形时,楔形闸板在阀体内被楔住的可能性却增大。为了不使楔形闸板在阀体内被楔住,必须使其不自锁,即应保持下述条件:

(1)弹性闸板

弹性闸板[图2-33 (a)]的特点是结构简单,密封可靠,当介质温度变化时不易被楔住,楔角的加工精度要求相对较低。采用弹性闸板的闸阀,关闭力矩不宜过大,以防止超过闸板的弹性变形范围,所以阀门应设有限位机构以控制闸板的行程。楔式闸阀与平板闸阀不同点在于楔式闸阀的关闭件是楔形而不是平行的。使用楔形阀板的目的是

楔式弹性闸板是单片式,两个密封面被支承在中心的悬臂梁上。其垂直中分面上带有一个环形沟槽, 正是这个沟槽使闸板具有一定的弹性,当阀门关闭时,利用闸板产生的微量变形,弥补因加工制造偏差而产生与阀座的配合间隙,使闸板两密封面分别与两侧阀座达到完整吻合,同时形成密封比压,从而实现密封。弹性闸板关闭时,是靠闸板的弹性负载施加于阀座密封面上而不是直接由阀杆施加的楔紧力。不论 是温度变化引起的热胀冷缩,还是阀体变形产生的收缩应力均不会导致闸板被楔住。

 

弹性闸板结构适用于各种压力、温度的中、小口径闸阀,介质中不能含有过多固体颗粒物,以防积塞于闸板环形槽内,影响其弹性变形的能力。

(2) 刚性闸板

刚性闸板[图2-33 (b)]为单片实心结构,不能补偿由于管道载荷或热波动引起的阀座对中变化,两侧密封面的楔半角加工精度要求很高,制造及维修都比较困难。运行中密封副间易产生磨损,温度变化时闸板易被楔住。因此,大于DN50 (NPS2),采用楔 式刚性闸板时一般不推荐使用于温度超过121°C (250 T)的场合。楔式刚性闸阀被认为是的, 几乎所有小于等于DN50 (NPS2)的小型闸阀,都采用楔式刚性闸板,一般适用于较低的“压力_温度” 工况。

(3) 楔式双闸板

楔式双闸板[图2-33 (c)]由两块闸板组合而成,用球面顶心铰接成楔形闸板。可以自由调整角度以达到与两阀座的良好吻合。闸板密封的楔角可以由中间铰接的顶心球面自动调节,因而对密封面楔角的加工精度要求较低。当温度发生变化时不易被卡住, 也不易产生擦伤现象。闸板密封面磨损后可以在顶心处加垫片补偿,便于维修。缺点是结构复杂,零件较多,不适用于黏性介质,由于闸板是活动连接的,长期锈蚀后,容易造成闸板脱落。通常垂直安装于水和蒸汽介质的管路上。

楔式双闸板结构能解决实际工况中楔式单闸板结构容易产生的以下问题:如果阀体受到意外的压力或转矩,并可能造成阀体扭曲,但双闸板结构仍然能够正常开启,因为闸板试图开启之前,阀座密封负载已

的导向筋相配合组成导向装置。闸板上部的凹槽内装有带梯形螺纹的阀杆螺母,与阀杆下端的梯形螺纹组成传动副,通过装在阀杆顶端的手轮操作,顺时针方向旋转手轮,阀杆转动,楔形闸板下降并楔紧,阀门关闭;逆时针方向旋转手轮,闸板上升,阀门幵启。

暗杆楔式闸阀的阀杆在阀门开启或关闭时,只做回转运动,而不升降,所以阀杆的高度尺寸不大,也有利于阀杆填料的密封。为了确定闸板的启闭位置, 可采用专门的指示器。

楔式单闸板阀门在结构上比较简单,内部没有易磨损的零件,但是这种阀门的楔形密封面的加工和检修比较复杂。一般使用于温度在200〜250°C以下的介质中,温度较高时,由于阀门本体和闸板受到不均匀的热膨胀的影响,楔式闸板有卡住的危险。如果楔 式闸板的密封面经过高度精密的加工和仔细的研合调整,也可适用于较高的工作温度。楔式闸阀可以安装在任意象限中,也就是说,阀杆的位置可以垂直向上或向下,或与管道成某一角度。

(3) 明杆楔式双闸板闸阀

图2-38所示为明杆楔式双闸板闸阀,阀体内装有两个圆盘闸板,依靠中间部位的半球芯组合在一起,两密封面之间的角度可以根据两阀座间的夹角浮动楔合,从而消除两密封面间因加工误差、阀体变形等引起的不利因素,更好地实现密封。双闸板闸阀只 允许安装在水平的管路上,并保证阀杆垂直向上安装,但许多管路中的双闸板闸阀阀杆却是水平安装的,致使半球芯不是落向阀门底部而是落向阀体,不仅使半球芯不能正常发挥作用,还会导致阀门关闭不严和启闭困难。

(4) 暗杆楔式双闸板闸阀

图2-39所示为暗杆楔式双闸板闸阀。与单闸板闸阀比较,楔形双闸板闸阀的优点是闸板与阀座楔形

密封面的配合更好,更严密,加工更方便。另外,当阀门在受到高温高压影响,阀体变形时,双闸板两密封面能在阀杆楔紧力的作用下,随阀体一起变动,从而保证了密封的严密性,闸板卡死的概率也相对要低得多。

(5)吹扫闸阀

图2-40所示为明杆楔式单闸板高温吹扫闸阀。 该阀是在普通楔式单闸板闸阀基础上,在阀体、阀盖上增加了吹扫装置,通过吹扫装置注入高压水或蒸汽,对易结焦、颗粒状介质的管路、阀门等进行清洗、冲刷,实现在线清除管路、阀门内的杂质,具有 方便、省时等优点,有效地提高系统的使用寿命。适用于水、蒸汽、烟气、油品或雾状、粉末状、颗粒状等介质的管路上,作为启闭装置用,尤其适用于石化行业输油和催化裂化装置,起到启闭、清洗冲刷管道的作用。

在某些场合会产生中腔压力异常升高现象,即当高温高压流体(液体或气体)被封堵于阀门中腔时, 若上游侧流体温度升高,中腔流体会被热传递同步升高,由于中腔体积无法扩大,封堵在中腔的流体由冷态变为热态时,液体可能迅速汽化,导致中腔压力急剧升高和超压工作,此时若要幵启阀门,其开启压力可采用外设压力平衡装置联通中腔与上游侧,当主闸板关闭后压力平衡装置可关闭(视中腔温度变化情况,过高时需开启),当需开启主闸阀时,应先行开启压力平衡装置,降低中腔压力后再启动主闸阀,始终保持中腔压力与上游侧压力相等,从而避免异常升压的发生。     

 

 

 

来源:上海自动化仪表销售网(www.40017.net)

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