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天然氣管線平板閘閥設(shè)計(jì)選型
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天然氣管線平板閘閥設(shè)計(jì)選型平板閘閥是一個(gè)啟閉動(dòng)作為直線運(yùn)動(dòng)的閥門,它具有一個(gè)典型的垂直于流體的平板閉合元件,滑動(dòng)切入流體而關(guān)閉。由于平板閘閥的閘板關(guān)閉時(shí),沒(méi)有楔式閘板關(guān)閉時(shí)所產(chǎn)生的楔緊力,所以相對(duì)而言操作更靈活、使用壽命更長(zhǎng),啟閉力較小。廣泛應(yīng)用于然氣、輕質(zhì)油、化工、城建、環(huán)保等行業(yè),作切斷介質(zhì)用,并適用于含硫(H2)重油、排污及放空等系統(tǒng)以及流速快、雜質(zhì)多、腐蝕嚴(yán)重的天然氣長(zhǎng)輸管線。

天然氣管線平板閘閥設(shè)計(jì)選型平板閘閥(圖2-6)是一種關(guān)閉件為平行閘板的滑動(dòng)閥。其關(guān)閉件可以是單閘板或是中間帶有撐開機(jī)對(duì)于單閘板的平板閘閥而言,閘板與閥座間密封比壓的形成,是由介質(zhì)壓力推動(dòng)浮動(dòng)閥座產(chǎn)生的。對(duì)于雙閘板平板閘閥,兩閘板間的撐開機(jī)構(gòu)可以形成預(yù)緊比壓,以補(bǔ)充密封比壓。平板閘閥能很好地適用于清潔流體。如果介質(zhì)中夾帶有固體顆粒,則會(huì)加劇密封面的磨損,造成泄漏。閥座帶有彈簧負(fù)載的結(jié)構(gòu),能適應(yīng)有明顯的溫度變化以及閥體可能變形的工況。

平板閘閥的優(yōu)點(diǎn)是全開時(shí),幾乎等同于一段相同長(zhǎng)度的管道,因此介質(zhì)通過(guò)閥門的壓力損失很小,閥門的流量系數(shù)(Cv值)很高。帶導(dǎo)流孔的平板閘閥 [圖2-6 (c)]安裝在管路上還可直接用清管器進(jìn)行清管。由于閘板是在兩閥座面上滑動(dòng),因此平板閘閥也能使用于帶懸浮顆粒的介質(zhì)管路中。啟閉中平板閘閥 的密封面實(shí)際上是自動(dòng)定位的,閥座密封面一般不會(huì)受到閥體熱變形的損壞,而且即使閥門在冷態(tài)下關(guān)閉,升溫后其熱伸長(zhǎng)也不會(huì)使密封面受到過(guò)載。無(wú)導(dǎo)流孔的平板閘閥[圖2-6 (a)],不要求閘板的關(guān)閉位置有較高的精度,因此可用閥門行程來(lái)控制其啟閉位置。平板閘閥在閥門關(guān)閉時(shí)密封力會(huì)達(dá)到大值,同時(shí)閥門的壓力損失也會(huì)接近大值,但相互作用時(shí)的密封區(qū)域,只是總密封區(qū)域的一部分。當(dāng)閘板大致移動(dòng)到閥門關(guān)閉位置的3/4時(shí),介質(zhì)易使閘板向閥座孔傾斜,此時(shí),閥座孔與閘板外端就會(huì)發(fā)生磨損。為了保證密封力和允許范圍內(nèi)閥座的磨損量,因此要綜合考慮,設(shè)計(jì)出合適的閥座度。帶導(dǎo)流孔的平板閘閥,其流量特性等于同規(guī)格的管道,呈等百分比特性。不帶導(dǎo)流孔的平板閘閥,其中腔跨度較楔式閘閥小,且屬于規(guī)則的圓柱體,所以,基本上除壓力損失較帶導(dǎo)流孔的大外,其余特性基本相近。閥門開度Cv特性曲線及帶導(dǎo)流孔型平板 閘閥的DN-CV曲線分別如圖2-15和圖2-16所示。

(1)天然氣管線平板閘閥設(shè)計(jì)選型無(wú)導(dǎo)流孔單閘板平板閘閥

上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有:截止閥,電動(dòng)截止閥圖2-17所示為無(wú)導(dǎo)流孔平行式單閘板閘閥。該閥采用閥座順流浮動(dòng),彈簧預(yù)緊自動(dòng)密封結(jié)構(gòu),啟閉力小,工作壓力越高,密封性能越好,閘板與閥座的密封有金屬密封和軟密封兩種雙重密封,金屬密封設(shè)有密封脂注人機(jī)構(gòu)。主要采用碳素鋼、不銹耐酸鋼、合金鋼等材料制造。連接形式為法蘭連接,法蘭連接尺寸可選用GB、JB、HG、ASME等標(biāo)準(zhǔn)法蘭。可適用于石油、石油產(chǎn)品、天然氣、煤氣、化工、環(huán)保等輸送管線及放空系統(tǒng)和油、氣儲(chǔ)存設(shè)備上作啟閉裝置,抗硫型符合GB/T 20972、NACE MR0175等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

(2)無(wú)導(dǎo)流孔雙閘板平板閘閥

如圖2-18?圖2-21所示,平行式雙閘板閘閥, 可分成自動(dòng)密封式(圖2-18)和撐開式兩種結(jié)構(gòu)。撐開式平行雙閘板常用的結(jié)構(gòu)又分為頂楔式(圖2-19、圖2-20)和雙斜面式(圖2-21)兩種結(jié)構(gòu)。

自動(dòng)密封式是依靠彈簧作用力撐開兩閘板,與兩閥座形成預(yù)緊比壓,同時(shí)在介質(zhì)壓力作用下形成密封比壓,實(shí)現(xiàn)密封。撐開式是依靠楔頂或楔塊撐開兩塊閘板,與兩閥座形成強(qiáng)制密封比壓,實(shí)現(xiàn)密封。

無(wú)導(dǎo)流孔雙閘板平板閘閥閥座與閥體的連接有兩種形式,一種為脹接式,一種為焊接式。此種閥門一 般都帶有閥桿上密封,在開啟狀態(tài)下保護(hù)填料不受介質(zhì)壓力;閥桿螺母處裝有推力軸承,以減輕操作轉(zhuǎn)矩;與管道的連接方式一般有法蘭連接和對(duì)焊連接兩種連接形式。尺寸規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)閘閥相同。

圖2-22所示為組合密封式雙閘板平行閘閥,在彈簧加載的雙閘板之間設(shè)計(jì)出楔面結(jié)構(gòu)。由彈簧提供的初始密封預(yù)緊力,再由閥桿進(jìn)一步施加楔緊力,推動(dòng)楔面使兩個(gè)閘板分開,壓向兩個(gè)閥座上形成強(qiáng)制密封。這種類型的閥門同時(shí)密封兩個(gè)閥座。
(3)帶導(dǎo)流孔單閘板平板閘閥

帶導(dǎo)流孔平板閘閥(圖2-23)的閥座為活塞浮動(dòng)式,通常由金屬和非金屬兩種不同的材料組成,即將高彈性體的合成橡膠或聚四氟乙烯等軟質(zhì)材料鑲嵌于不銹鋼或者帶防腐鍍層(如ENP等)鍛鋼件支承圈中,形成軟密封對(duì)金屬和金屬對(duì)金屬的雙重密封。閘 板采用不銹鋼、碳素鋼或者合金鋼鍛件表面ENP或堆焊硬質(zhì)合金制成,閘板的下部有一個(gè)和公稱尺寸相等的導(dǎo)流孔,閥門全開時(shí),閘板上的導(dǎo)流孔與閥座孔貫通,同時(shí)與閥座面密封了閥體的腔室而防止固體顆粒進(jìn)人。浮動(dòng)閥座的密封可實(shí)現(xiàn)雙截?cái)嗯c泄放功能 (DBB)。如果閥座密封在使用中失效,則可通過(guò)向密封面注入密封脂進(jìn)行臨時(shí)應(yīng)急密封。通常在閥體的下部還設(shè)有排污螺塞,打開排污螺塞可以清除體腔內(nèi)的污垢。填料函部位可以注入密封脂,這樣既可能保證閥桿密封可靠,又能為閥桿提供潤(rùn)滑。該閥密封性能良好,操作方便、靈活、省力、流阻系數(shù)小,便于清管掃線,使用壽命長(zhǎng),適用于石油、石油產(chǎn)品、天然 氣、煤氣、水等介質(zhì),抗硫型符合GB/T 20972、 NACE MR0175等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。圖2-24所示為井口裝置用帶導(dǎo)流孔平板閘閥。

(4)帶導(dǎo)流孔雙閘板平板閘閥

圖2-25所示為帶導(dǎo)流孔雙閘板平板閘閥。它依靠固定在閥體上的閥座和兩塊楔形對(duì)楔形的閘板組成密封副。在整個(gè)啟閉過(guò)程中閘板始終不脫離閥座密封面,使介質(zhì)不致進(jìn)入閥體下腔內(nèi)。吹掃管可清除閥體內(nèi)的臟物。兩塊楔式閘板依靠其上的三個(gè)銷釘和掛鉤 連接在一起。與管道的連接形式多為法蘭連接,法蘭連接尺寸可選用GB、JB、HG、ASME等標(biāo)準(zhǔn)法蘭。 適用于石油、天然氣管線上,并能在全開狀態(tài)下進(jìn)行清管掃線。

(5)燃?xì)夤芫€用平板閘閥

圖2-26?圖2-28所示為燃?xì)獍禇U平板閘閥常用結(jié)構(gòu),即通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥桿帶動(dòng)閥桿螺母及閘板一起升降。限位由閥桿螺母的位置來(lái)定,可大大節(jié)省安裝和操作空間。可分為無(wú)導(dǎo)流孔,帶導(dǎo)流孔,單閘板,雙閘板形式。適用于石油、天然氣、水等介質(zhì)輸送管道 的切斷或流通排放,廣泛應(yīng)用于天然氣、石油、化工、電力、商業(yè)、冶金、紡織及油庫(kù)等行業(yè)。

(6)    暗桿開啟后便于清管掃線。主要適用石油、天然氣的井口裝置。抗硫 型符合GB/T 20972、NACE MR0175等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

(7)    出料閥

出料閥如圖2-31所示,是渣漿類耐磨閥新產(chǎn)品。 主要用于電廠、鋼廠、礦山、建材等行業(yè)輸送干灰、 料水混合物、泥漿、水泥混合物、礦漿用。該閥使用溫度不高于425°C;介質(zhì)的灰(渣)水比為1:1.5, 粒度不大于50mm。出料閥采用*新技術(shù)、新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu),克服了傳統(tǒng)排渣閘閥、漿渣刀閘閥密封面易沖蝕、使用壽命短的致命缺陷,大大提高了該閥門的使用壽命,較傳統(tǒng)排渣閘閥、漿渣刀閘閥使用壽命提高2?3倍,是一種具有較高的社會(huì)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)、耐用的產(chǎn)品。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

①具有自清掃功能,能自動(dòng)清除密封面結(jié)垢, 確保密封效果。

②彈簧預(yù)壓及自動(dòng)補(bǔ)償,形成雙面強(qiáng)制密封。 無(wú)論在介質(zhì)進(jìn)口端或出口端,閘板與閥座密封面都是密封的。閥門關(guān)閉后,介質(zhì)不會(huì)進(jìn)入中腔,不會(huì)造成閥門中腔積灰和堵塞,使閥門啟閉不發(fā)生卡阻。

③全通徑設(shè)計(jì),閥門開啟后與管道形成一完整的直線通道,灰渣無(wú)法殘留、附著和堆積。

(8)高溫平板閘閥

①高溫平板閘閥結(jié)構(gòu)組成高溫平板閘閥工作狀態(tài)下是全開或全關(guān)的。閘板是一塊兩面平行的金屬板,閥道由2個(gè)環(huán)狀彈性的非金屬密封圈組成,通過(guò)調(diào)節(jié)連接2個(gè)密封面之間的螺栓,來(lái)調(diào)節(jié)閘板與密封面之間的適當(dāng)比壓,使其緊密接觸達(dá)到密封。閥門的 操作機(jī)構(gòu)具有氣動(dòng)和手動(dòng)兩種方式,圖2-32為氣動(dòng)高溫平板閘閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

a.    閥體。高溫平板閘閥的閥體由入口閥體與出口閥體兩部分組成。兩閥體端部各自與管道法蘭相連。在入口閥體上有4個(gè)閘板吹掃蒸汽士入口,開口位置沿閥體徑向均勻分布。

b.    閘板。閘板為“8”字盲板形光滑平板狀,閘板插進(jìn)閥道兩個(gè)密封面之間,無(wú)論是全開或全關(guān),閘板與密封圈始終是*緊密接觸的,以保護(hù)密封面不受流體沖刷。閘板上布有6個(gè)圓孔,通過(guò)銷軸與連接塊配鉸連接。閘板通過(guò)連接塊的“T”形槽與閥桿頭部連接。密封閥座的圈架結(jié)構(gòu)能增強(qiáng)非金屬密封圈的抗剪切力。

平板閘閥與管道連接法蘭采用12Crl3合金纏繞式墊片,閥體與上下閥蓋密封墊片為金屬包石棉板(鐵包陶纖氈)結(jié)構(gòu)。

c.    閥桿。閥桿底部為“T”字形,與閘板上部 “T”形槽掛連,上端通過(guò)梯形螺紋與傳動(dòng)裝置連接。

d.    密封圈及密封元件。高溫平板閘閥的密封性能主要取決于閥道的非金屬密封面,密封面由06Crl9Nil0的金屬圈架對(duì)密封面進(jìn)行定位,通過(guò)閥體連接螺栓來(lái)調(diào)整密封圈與閘板的密封比壓。閥體上下端通過(guò)圓角矩形法蘭分別與上下閥蓋連接,閥體設(shè)有用于密封圈冷卻的水套;通常,閥體冷卻套的環(huán)形槽及冷卻水進(jìn)出口加工成形后再與密封環(huán)進(jìn)行焊接, 兩半閥體及密封封環(huán)的材質(zhì)均為06Crl9Nil0。

e.    蒸汽吹掃與冷卻。設(shè)置吹掃與冷卻蒸汽的作用是防止閘板與密封面處沉積異物或催化劑,將開啟閘板瞬間落入閥蓋內(nèi)的催化劑吹出,保證閘板能達(dá)到全關(guān)位置,同時(shí)可冷卻閘板和密封面,增加使用壽命。

②高溫平板閘閥的性能特點(diǎn)

a.    無(wú)論在全開或全關(guān)位置,密封圈始終與閘板緊密貼合,固體顆粒不會(huì)嵌進(jìn)密封面中,避免密封面損傷。

b.    密封圈由柔性石墨壓制而成,基本上能實(shí)現(xiàn)*密封。

c.    關(guān)閉閥門所需的力主要是克服閘板與密封圈之間的摩擦力,這個(gè)阻力在開關(guān)過(guò)程中變化較小,在初始和終了位置時(shí)增大的摩擦阻力能夠起緩沖作用。

d.    結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,閘板與密封圈均不需要研磨,制造、安裝、檢修以及更換密封圈都很方便。

e.    不受高溫?zé)嶙冃蔚挠绊懀l板與密封圈之間密封可靠,密封面不會(huì)咬死較大尺寸的平板閘閥(帶浮動(dòng)閥座的除外)的密封力在介質(zhì)壓力作用下可以變得很高,密封面之間的摩擦力就容易使閘板難以提升。因此,這種閥門經(jīng)常提供旁路,旁路是在閥門開啟之前用來(lái)泄放介質(zhì)進(jìn)口壓力,減少進(jìn)出口的壓差,從而使閥門開啟更加省力,亦可預(yù)熱出口的管路。何時(shí)使用旁通還沒(méi)有明確 的規(guī)定,要按生產(chǎn)商的建議使用。有些閘閥的標(biāo)準(zhǔn)上包含推薦使用的旁通的小公稱尺寸。

在帶有氣體與蒸汽的環(huán)境下,例如水蒸氣在下游系統(tǒng)中冷凝,下游系統(tǒng)的壓力下降,這時(shí)旁路就應(yīng)該比所提供的小尺寸大些。

普通的平板閘閥,液體熱膨脹進(jìn)入關(guān)閉閥門腔室中,就會(huì)使上游與下游的閘板更加緊密地接觸,且使 閥腔中的壓力上升。較高的密封力使閘板的開啟更加困難,而閥腔內(nèi)的壓力就會(huì)很快造成閥蓋法蘭連接處的泄漏或者造成閥體的變形。因此,當(dāng)這種閥用于熱膨脹較大的介質(zhì)時(shí),必須提供有壓力平衡的裝置,使閥腔與上游管路接通。如果這種閥用于切斷蒸汽,那么,當(dāng)封閉的腔室內(nèi)的冷凝液再蒸發(fā)時(shí),也會(huì)使閥腔內(nèi)壓力增高。閥腔和上游管路開始均處于壓力之下,并充滿蒸汽。后蒸汽冷卻,成為冷凝液,并部分被空氣取代。

一旦重新工作,蒸汽就進(jìn)入上游管路,由于上游閥座通常對(duì)上游壓力密封不是很嚴(yán),因而就在閥腔內(nèi)流動(dòng)。在開始時(shí),當(dāng)閥體和上游管路未達(dá)到蒸汽的飽和溫度時(shí),一部分新的蒸汽也會(huì)冷凝。

當(dāng)達(dá)到飽和溫度時(shí),蒸汽就開始使冷凝液沸騰。 如果不提供壓力平衡裝置,膨脹的蒸汽就迫使閘板更緊密地與閥座接觸,并使閥腔內(nèi)壓力上升。壓力上升的幅度是隨著水的溫度和閥腔沖水程度而變化的。

壓力平衡裝置可以是在上游閘板上開孔或在其內(nèi)部和外部布置。在一些閥門用于蒸汽時(shí),是將旁通管與壓力平衡管組合在一起。 為了提高輔助的密封載荷,以使金屬密封的楔式閘閥既能保證高的介質(zhì)壓力密封,也能使低的介質(zhì)壓力密封。這樣,金屬密封的楔式閘閥所能達(dá)到的潛在密封程度就比普通的金屬密封平板閘閥高。但是, 金屬密封楔式閘閥由楔入作用所產(chǎn)生的進(jìn)口端密封 載荷往往不足以達(dá)到進(jìn)口端密封,故楔式閘閥為單面強(qiáng)制密封。

其缺點(diǎn)是楔式閘板不能像帶導(dǎo)流孔的平板閘閥那樣能設(shè)置導(dǎo)流孔,且閥桿的熱膨脹也會(huì)使密封面過(guò)載。而且楔式閘閥比平板閘閥的密封面的閥板更容易夾雜流動(dòng)介質(zhì)中所帶的固體顆粒。

避免中腔壓力過(guò)高而發(fā)生事故。

帶導(dǎo)流孔的閘板又分為常開型和常閉型,如圖2-7所示。

常開型導(dǎo)流孔幵在閘板上方,常閉型導(dǎo)流孔開在閘板下方,為了保證順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪關(guān)閉閥門的原則,對(duì)常開型應(yīng)選用右旋梯形螺紋閥桿,對(duì)常閉型選用左旋梯形螺紋閥桿。

平板閘閥的缺點(diǎn)是當(dāng)介質(zhì)壓力低時(shí),形成的密封 比壓不足以達(dá)到金屬密封面的密封必須比壓,需要通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),增加預(yù)緊比壓;相反當(dāng)介質(zhì)壓力高時(shí), 形成的密封比壓可能又會(huì)過(guò)大,當(dāng)密封副之間又缺少潤(rùn)滑時(shí),啟閉頻繁就可能使密封面磨損過(guò)大。另一個(gè)不足是,閘板在切斷高速和高密度介質(zhì)流時(shí),會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。一般只能垂直安裝在管道上。

密封性能:閥座設(shè)計(jì)成雙0形圈及彈簧加載結(jié)構(gòu)。無(wú)論是高壓、低壓均能提供很好的密封, PTFE (聚四氟乙烯)軟密封提供基本的密封,當(dāng) PTFE被破壞后可通過(guò)閘板和閥座金屬接觸提供第 二道密封。

雙阻斷泄放功能(圖2-8):當(dāng)閥門打開或關(guān)閉時(shí),閥門中腔不會(huì)泄漏來(lái)自上游和下游的介質(zhì),便于中腔排放和檢漏。

中腔排放和檢漏。

防火設(shè)計(jì)(圖2-9):當(dāng)〇形圈和PTFE被燒毀 后,在流體壓力作用下閘板與閥座、閥座與閥體形成金屬密封,從而將流體隔斷,此外,因中法蘭墊片和填料均采用石墨和金屬材質(zhì),從而防止外漏。自泄壓功能(圖2-10):當(dāng)中腔壓力較高時(shí),在中腔流體作用下,會(huì)將浮動(dòng)閥座壓向閥座槽內(nèi),從而緊急注脂和潤(rùn)滑系統(tǒng)(圖2-11):平板閘閥設(shè)有閥座和閥桿緊急注脂和潤(rùn)滑裝置,當(dāng)在緊急情況下需要密封閥座和閥桿時(shí),通過(guò)注脂槍注入密封脂;或在某些惡劣使用條件下,可通過(guò)注脂槍給閥座和閥桿注入潤(rùn)滑脂。

平行式閘板兩密封面相互平行,并有平行式單閘板和平行式雙閘板之分。平行式雙閘板,可分成自動(dòng)密封式和撐開式兩種結(jié)構(gòu)。

(1)    平行單閘板

平行單閘板[圖2-12 (a)]為兩面磨光的一塊平板,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便,但不能靠其自身結(jié)構(gòu)達(dá)到強(qiáng)制密封,所以當(dāng)閘板兩側(cè)壓力差較小時(shí),閘板與閥座間的密封性能就大為降低。因此必須在閥體、閥 座上采用固定或浮動(dòng)的軟質(zhì)密封材料來(lái)增加其在壓差 較小時(shí)的密封性能。只適用于中、低壓,大、中口徑 的油類或煤氣、天然氣管道。

(2)    自動(dòng)密封式平行雙閘板

自動(dòng)密封式平行雙閘板閘閥[圖2-12 (b)]是依靠介質(zhì)的壓力將閘板壓向出口側(cè)閥座密封面,達(dá)致1單面密封目的。若介質(zhì)壓力較低時(shí),則其密封性不易保證。為此,可在兩塊閘板之間加人預(yù)緊彈簧,閥門關(guān)閉時(shí),彈簧被壓縮,依靠彈簧預(yù)緊力輔助實(shí)現(xiàn)密封。 這樣雖然閘板啟閉時(shí),易于清除密封面上積垢,但增加了摩擦,所以密封面易擦傷和磨損,降低了使用壽命。

(3)    撐開式平行雙閘板

撐開式平行雙閘板常用的結(jié)構(gòu)有頂楔式和雙斜面式兩種結(jié)構(gòu),頂楔式分為上頂楔、下頂楔兩種。

上頂楔式如圖2-12 (c)所示,在兩閘板間裝設(shè)頂楔,頂楔與閥桿相連,當(dāng)關(guān)閉閘閥時(shí),閘板降至閥體底部,閥桿繼續(xù)推動(dòng)頂楔向下移動(dòng),利用頂楔的楔緊力,迫使兩閘板向兩側(cè)撐開,兩側(cè)密封面分別與相應(yīng)的閥座壓緊,形成密封比壓。開啟閥門時(shí),閥桿首 先帶動(dòng)頂楔上移,解除頂楔對(duì)閘板的壓力,使閘板與閥座稍稍分離,再帶動(dòng)閘板上移,達(dá)到開啟目的。由于閘板與閥座間幾乎無(wú)摩擦,因而不易被擦傷和磨損。多用于低壓,中小口徑的閘閥。下頂楔式與上頂楔式相同之處是在兩閘板間也設(shè)有頂楔裝置,不同的是裝設(shè)的頂楔方向與上頂楔相反,見(jiàn)圖2-12 (d)。當(dāng)關(guān)閉閘閥時(shí),閥桿帶動(dòng)閘板下移,下移至一定位置時(shí),下頂楔首先與閥體底部接觸,此時(shí)閥桿可繼續(xù)帶動(dòng)閘板下移,在下頂楔的作用下,兩閘板被撐開,兩側(cè)密封面分別與相應(yīng)的閥座壓 緊,形成密封比壓。當(dāng)需開啟時(shí),頂楔靠自重落下固定在雙閘板之間,雙閘板脫開閥座,隨閥桿上移實(shí)現(xiàn)幵啟。其缺點(diǎn)是下頂楔如設(shè)計(jì)不當(dāng)或閥桿關(guān)閉時(shí)作用力過(guò)大,致使開啟時(shí)下頂楔未能脫離閘板,易造成閥門開啟力矩增大。雙斜面結(jié)構(gòu)如圖2-12 (e)所示,由帶有相互配合斜面的主、副兩塊閘板構(gòu)成,主閘板和副閘板之間設(shè)有一連桿擺塊機(jī)構(gòu),連桿擺塊機(jī)構(gòu)兩端通過(guò)銷軸分別與主、副閘板連接。當(dāng)需要關(guān)閉閥門時(shí),閥桿帶動(dòng)副閘板運(yùn)行至全關(guān)位置被閥體內(nèi)腔底部的限位臺(tái)階限位,主閘板在閥桿推力作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),在斜面的作用下,主、副閘板撐開,壓緊閥座密封面,形成密封比壓,使閥門密封。同時(shí),主閘板上的銷軸帶動(dòng)連桿擺動(dòng),使連桿上的擺塊脫離導(dǎo)向筋。避免連桿擺塊機(jī) 構(gòu)干涉閘板的撐開運(yùn)動(dòng)。開啟時(shí),閥桿帶動(dòng)主閘板移動(dòng),主閘板上的銷軸帶動(dòng)連桿回?cái)[,此時(shí)副閘板不動(dòng)。主閘板繼續(xù)移動(dòng),連桿上的擺塊與導(dǎo)向筋接觸, 此時(shí)副閘板在連桿擺塊機(jī)構(gòu)與閘板斜面的作用下向主閘板靠攏并與主閘板一起被提升,使閥門達(dá)到開啟。 這種結(jié)構(gòu)既能很好地實(shí)現(xiàn)密封,又大大降低了閘板與閥座的磨損,延長(zhǎng)了壽命,因而被廣泛采用,其結(jié)構(gòu)也在不斷變化。

2.3.3密封原理

(1)    平行單閘板閘閥

其密封原理如圖2-13所示。

如圖2-13 (a)所示,當(dāng)閥內(nèi)部壓力相當(dāng)時(shí),閘板處于關(guān)閉狀態(tài),閥座表面PTFE密封環(huán)形成初始密 封,當(dāng)閥門開啟時(shí),閥座圈能自動(dòng)清潔閘板兩側(cè)的附著物。如圖2-13 (b)所示,閥門處于關(guān)閉狀態(tài),介質(zhì)壓力作用于閘板,推動(dòng)閘板貼近出口端閥座上的PT-

FE環(huán),壓縮它直到閘板與閥座上金屬密封面吻合,這樣就形成了雙重密封,首先是PTFE對(duì)金屬密封,然后是金屬對(duì)金屬密封,出口端閥座也被推向閥體的閥座槽內(nèi),通過(guò)后部的0形密封圈阻止任何后部介質(zhì)流。

如圖2-13 (c)所示,閥腔壓力釋放后,形成進(jìn) 口密封,管道壓力作用于進(jìn)口閥座,推動(dòng)其壓向閘板,這時(shí)形成PTFE對(duì)金屬密封,同時(shí)0形圈與閥座槽形成緊密的密封。如圖2-13 (d)所示,閥門自動(dòng)泄壓。由于熱膨脹或其他因素,造成閥腔壓力大于管道壓力時(shí),進(jìn)口 端閥座會(huì)在中腔壓力作用下縮回閥座槽內(nèi),閥腔內(nèi)壓力與進(jìn)口端管道壓力平衡。

(2)自動(dòng)密封式平行雙閘板閘閥

簡(jiǎn)單有效的自動(dòng)密封式平行雙閘板閘閥結(jié)構(gòu)是采用圖2-14所示的彈簧式結(jié)構(gòu)。其關(guān)閉件由兩塊閘板組成,中間裝有彈簧。這些彈簧的作用是保持與上、下游的密封面滑動(dòng)接觸并在低壓力時(shí)增進(jìn)密封 力。閘板被限制在帶狀孔內(nèi),目的是當(dāng)處于全啟位置時(shí),不會(huì)無(wú)限制地?fù)伍_。

但彈簧的作用常常不是像假設(shè)的那樣,使兩密封面借此均達(dá)到壓力密封,為此就需要一個(gè)非常大的彈 簧,無(wú)論如何,這是沒(méi)有必要的。所以中間帶彈簧的自動(dòng)密封式平行雙閘板閘閥,在介質(zhì)壓力不足以克服彈簧作用力時(shí),屬于雙面強(qiáng)制密封;但當(dāng)介質(zhì)壓力足以克服彈簧作用力,并推動(dòng)閘板向出口端壓緊時(shí),就成了單面強(qiáng)制密封,此時(shí)彈簧的作用主要是預(yù)防閘板 的顫動(dòng)。在蒸汽管道或使用在溫度有明顯變化的其他場(chǎng)合,由于材料的不同及截面的變化,不可避免地會(huì)產(chǎn)生不同的膨脹,它將引起一定的變形。應(yīng)當(dāng)注意的是,在兩塊閘板自由伸縮時(shí),彈簧也應(yīng)隨著伸縮。

(3)撐開式平行雙閘板

撐開式平行雙閘板閘閥結(jié)構(gòu)如圖2-12 (c)?(e) 所示,三種結(jié)構(gòu)形式雖有所不同,但其密封原理都是通過(guò)兩閘板間的楔頂或楔塊,迫使兩閘板向兩側(cè)撐開,兩側(cè)密封面與各自閥座間滑動(dòng)接觸并產(chǎn)生預(yù)緊比壓,關(guān)閉力越大密封比壓越大,保證進(jìn)出口端同時(shí)密封;屬于雙面強(qiáng)制密封。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥

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