閘閥的分類與防護

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tags:    時間:2014-03-12 18:45:10
閘閥的分類與防護簡介
閘閥的種類可分為明桿閘閥和暗桿閘閥兩種。按密封面配置可分為楔式閘板式閘閥和平行閘板式閘閥,楔式閘板式閘閥又可分為:單閘極式、雙閘板式和彈性閘板式;……
閘閥的分類與防護正文

閘閥的種類可分為明桿閘閥和暗桿閘閥兩種。按密封面配置可分為楔式閘板式閘閥和平行閘板式閘閥,楔式閘板式閘閥又可分為:單閘極式、雙閘板式和彈性閘板式;平行閘板式閘閥可分為單閘板式和雙閘板式。按閥桿的螺紋位置劃分。大部分閘閥是採用強制密封的,閘閥關閉時,密封面可以只依靠介質壓力來密封,即只依靠介質壓力將閘板的密封面壓向另一側的閥座來保證密封面的密封。即閥門關閉時,要依靠外力強行將閘板壓向閥座,以保證密封面的密封性。這就是自密封。

      通過閥門頂端的螺母以及閥體上的導槽,將旋轉運動變為直線運動,閘閥的閘板隨閥桿一起作直線運動的叫亦叫明桿閘閥)通常在升降桿上 有梯形螺紋。也就是將操作轉矩變為操作推力。當閘板提升高度等於閥門通徑的11倍時,流體的通道完全疏通,但在運行時,此位置是無法監視的實際使用時,以閥桿的頂點作為標誌,即開不動的位置,作為它 全開位置。為考慮溫度變化出現鎖死現象,開啟閥門時。通常在開到頂點位置上,再倒回1/21圈,作為全開閥門的位置。因此,閥門的全開位置,按閘板的位置來確定。

      一、閘閥的種類:

      1.按閘板的構造可分:

      1)平行式閘閥:密封面與垂直中心線平行,即兩個密封面互相平行的閘閥。

      在平行式閘閥中,以帶推力楔塊的結構最常為常見,既在兩閘板中間有雙面推力楔塊,這種閘閥適用於低壓中小口徑(DN40—300mm)閘閥。也有在兩閘板間帶有彈簧的,彈簧能產生予緊力,有利於閘板的密封。

      2)楔式閘閥:密封面與垂直中心線成某種角度,即兩個密封面成楔形的閘閥。

      密封面的傾斜角度一般有2°52°,3°30°,5°,8°,10°等,角度的大小主要取決於介質溫度的高低。一般工作溫度愈高,所取角度應愈大,以減小溫度變化時發生楔住的可能性。在楔式閘閥中,又有單閘板,雙閘板和彈性閘板之分。單閘板楔式閘閥,結構簡單,使用可靠,但對密封面角度的精度要求較高,加工和維修較困難,溫度變化時楔住的可能性很大。雙閘板楔式閘閥在水和蒸氣介質管路中使用較多。它的優點是:對密封面角度的精度要求較低,溫度變化不易引起楔住的現象,密封面磨損時,可以加墊片補償。但這種結構零件較多,在粘性介質中易粘結,影響密封。更主要是上、下擋板長期使用易產生鏽蝕,閘板容易脫落。彈性閘板楔式閘閥,它具有單閘板楔式閘閥結構簡單,使用可靠的優點,又能產生微量的彈性變形彌補密封面角度加工過程中產生的偏差,改善工藝性,現已被大量採用。

      2.按閥桿的構造閘閥又可分為:

      1) 明桿閘閥:閥桿螺母在閥蓋或支架上,開閉閘板時,用旋轉閥桿螺母來實現閥桿的升降。這種結構對閥桿的潤滑有利,開閉程度明顯,因此被廣泛採用。

      2) 暗桿閘閥:閥桿螺母在閥體內,與介質直接接觸。開閉閘板時,用旋轉閥桿來實現。這種結構的優點是:閘閥的高度總保持不變,因此安裝空間小,適用於大口徑或對安裝空間受限制的閘閥。此種結構要裝有開閉指示器,以指示開閉程度。這種結構的缺點是:閥桿螺紋不僅無法潤滑,而且直接接受介質侵蝕,容易損壞。

      二、閘閥的通徑收縮:

      如果一個閥體內的通道直徑不一樣(往往都是閥座處的通徑小於法蘭連接處的通徑),稱為通徑收縮。通徑收縮能使零件尺寸縮小,開、閉所需力相應減小,同時可擴大零部件的應用範圍。但通徑收縮后。流體阻力損失增大。

      在某些部門的某些工作條件下(如石油部門的輸油管線),不允許採用通徑收縮的閥門。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械清掃管線造成障礙。

      閘閥異常升壓的危害與三大防護措施:

      閘閥通常有單閘板、雙閘板、楔式、平行式等結構設計,其中楔式雙閘板(Z42、Z62系列)及楔式彈性閘板(Z40、Z60系列)應用最為廣泛,前者關閉時閘板自動吻合兩側閥座,自動補償楔角的加工位置誤差;後者則依靠閘板中部的彈性槽,靠閥桿的軸向推力補償楔角的加工位置誤差,兩者均達到較好的密封效果。正是由於其雙側的優良密封,在某些場合會產生中腔壓力異常升高現象,即當高溫高壓流體(液體或氣體)被封堵於閥門中腔時,若上游側流體溫度升高,中腔流體會被熱傳遞同步升高,由於中腔體積無法擴大,封堵中腔流體由冷態變為熱態時,液體可能迅速汽化,導致壓力急劇升高,增高的壓力常常是幾何級數。

      閥門超壓工作的後果是十分嚴重的。閥門中腔異常升壓時,其承壓件及啟閉件的工作應力(如閥桿及閘板架的使用應力)均會急劇增加,驅動機構的驅動力會不堪重負,甚至無法啟動,嚴重時閥桿拉斷、閘板架斷裂、電機燒壞,這些現象在許多高壓大口徑閘閥中屢見不鮮,不少用戶常常抱怨這是閘板“咬死”,其實“咬死”的真實原因常常是中腔的異常升壓這一“隱形殺手”。

      圖1中腔異常升壓說明

      典型的案例如Z962Y系列楔式雙閘板閘閥運用於火電廠給水系統及其旁路時,這類閥門一般先在冷態作水壓試驗后關閉,當機組啟動時系統溫度升高到250~300℃時,由於溫度急劇升高,封閉中部的冷態水溫會同步急劇升高汽化,使流體體積增大,壓力升高,此時若要開啟閥門要麼驅動力矩足夠大,要麼閥桿組件強度足夠高,否則常常出現閥桿斷裂、閘板架斷裂、閘板T型槽開花、斷裂,使給水泵無法啟動,導致嚴重的停爐停機事故。


   

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