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一、閘閥的概述

閘閥，也叫閘板閥、閘門閥，是廣泛使用的一種閥門。它的閉合原理是，閘板密封面與閘座密封面高度光潔、平整與一致，互相貼合，可阻止介質(zhì)流過，并依靠頂楔、彈簧或閘板的楔形，來增強密封效果。典型閥門見圖6.3.1。

圖 1.jpg

二、閘閥的分類

1. 閘閥的總分類見圖6.3.2。

圖 2.jpg

2. 按閥桿可分為明桿式和暗桿式（圖6.3.3）。

①. 明桿式

閥桿螺紋露在上部，與之配合的閥桿螺母裝在手輪中心，旋轉(zhuǎn)手輪就是旋轉(zhuǎn)螺母，從而使閥桿升降。這種閥門，啟閉程度可以從螺紋中看出，便于操作；對于閥桿螺紋的潤滑和檢查很方便；特別是螺紋與介質(zhì)不接觸，可避免腐蝕性介質(zhì)的腐蝕，所以石油化工管道中采用較多。但螺紋外露，容易粘上空氣中的塵埃，加速磨損，故應(yīng)盡量安裝于室內(nèi)。

②. 暗桿式

閥桿螺紋在下部，與閘板中心螺母配合，升降閘板依靠旋轉(zhuǎn)閥桿來實現(xiàn)，而閥桿本身看不出移動。這種閥門的唯一優(yōu)點是，開啟時閥桿不升高，適合于安裝在操作位置受到限制的地方。它的缺點很明顯，啟閉程度難以掌握，閥桿螺紋與介質(zhì)接觸，容易腐蝕損壞。

③. 大口徑或高中壓閥門用明桿，DN50以下的低壓的無腐蝕介質(zhì)閥門通常采用暗桿。

3. 按閘板構(gòu)造分類

①. 楔式剛性單閘板

閘板是一楔形整體密封面與閘板垂直中心線成一定傾角，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，使用比較可靠。單閘板和閥座密封面的楔角加工精度要求很高，加工維修均較困難，且在啟閉過程中密封面易發(fā)生擦傷，溫度變化時閘板易卡住。這種閘板是用于常溫、中溫、各種壓力的閘閥。

②. 楔式彈性單閘板

在閘板中部開環(huán)狀槽或由兩塊閘板組焊而成，中間為空心楔角加工。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，密封面可靠，能自行補償，由于異常負荷而引起的閥體變形，可以防止閘板卡住，但關(guān)閉力矩不宜過大，以防超過閘板彈性范圍。彈性閘板適用于各種壓力、溫度的中、小口徑閘閥，及啟閉頻繁的場合，但要求介質(zhì)中含固體雜質(zhì)少且不適用于易結(jié)焦的介質(zhì)。

③. 楔式雙閘板

由兩塊原板組成用球面頂心鉸接，稱楔式閘板。閘板密封面的楔角可以靠頂心自動調(diào)整，溫度變化時不易被卡住，也不易產(chǎn)生擦傷現(xiàn)象。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件較多，閘板容易脫落，不適用于黏性介質(zhì)，一般用于水和蒸汽介質(zhì)。

④. 平行式雙閘板

閘板兩密封面相互平行，分為自動密封式和撐開式兩種。自動密封式平行雙閘板閘閥，是依靠介質(zhì)的壓力把閘板推向出口側(cè)，閥座密封面達到單面密封的目的。若介質(zhì)壓力較低，其密封性不易保證，因此在兩塊閘板之間放置一個彈簧，在關(guān)閉時彈簧被壓縮，靠彈簧力的作用，以實現(xiàn)密封。由于彈簧把閘板壓緊在閥座上，密封面易被擦傷和磨損，目前已很少采用這種型式的閘閥。撐開式是用頂楔把塊閘板撐開壓緊在閥座密封面上，達到強制密封。見圖6.3.4。

圖 4.jpg

三、適用范圍

（1）閘閥在管路中主要起切斷作用。關(guān)閉件（閘板）沿閘座中心線的垂直方向移動。閘閥與截止閥相比，流阻小、啟閉力小，密封可靠，是最常用的一種閥門。

（2）當(dāng)部分開啟時，介質(zhì)會在閘板背面產(chǎn)生渦流，易引起閘板的沖蝕和振動，閥座的密封面也易損壞，故一般不作為節(jié)流用。

（3）與球閥和蝶閥相比，閘閥開啟時間較長，結(jié)構(gòu)尺寸較大，不宜用在直徑較大的情況。可雙向流動，重量較重。

（4）明桿適用于腐蝕介質(zhì)及室內(nèi)管道。

（5）閘閥不宜用于有固體沉降的流體，也不宜用于流量調(diào)節(jié)。

（6）如密封性要求極其嚴格，可采用雙閘板式。

（7）在DN≤50時一般使用剛性單閘板，在DN＞50時一般使用彈性單閘板。

（8）對于低溫系統(tǒng)的彈性單閘板閘閥，應(yīng)在其高壓側(cè)的閘板上開一個排氣孔。

（9）在要求低泄漏的工況，應(yīng)采用低泄漏的閘閥。低泄漏的閘閥有多種結(jié)構(gòu)，其中在化工裝置中一般使用波紋管式閘閥。

四、閘閥的缺點及不適用范圍

浙江至德鋼業(yè)有限公司工程師發(fā)現(xiàn)管道設(shè)計人員經(jīng)常有閘閥誤用的現(xiàn)象。雖然閘閥是石油化工生產(chǎn)裝置中用得較多的一種類型，但有些工況不宜使用閘閥。

閘閥共同缺點：高度大；啟閉時間長；在啟閉過程中，密封面容易被沖蝕；修理比截止閥困難；不適用于含懸浮物和析出結(jié)晶的介質(zhì)；也難于用非金屬耐腐蝕材料來制造。閥體與閥蓋多采用法蘭連接。閥體截面的形狀主要取決于公稱壓力，如低壓閥門的閥體多為扁平狀，以縮小其結(jié)構(gòu)長度。高中壓閘閥閥體多為橢圓形或圓形，以提高其承壓能力，減小壁厚。閥體形狀還與閥體材料及制造工藝有關(guān)。

閘閥不適用范圍：

①. 因為開啟高度較高，操作所需空間較大，所以不適用于操作空間較小的場合。

②. 啟閉時間長，所以不適用于快速啟閉場合。

③. 不宜用于有固體沉降的流體。因為密封面會磨損，閘板關(guān)不死。

④. 不宜用于流量調(diào)節(jié)。因為閘閥部分開啟時，介質(zhì)會在閘板背面產(chǎn)生渦流，易引起閘板的沖蝕和振動，閥座的密封面也易損壞。

⑤. 頻繁操作閥門會導(dǎo)致閥座表面過度磨損，因此通常只適用于不頻繁操作的情況。

五、閘閥有關(guān)標準

1. 鋼制閘閥設(shè)計標準和適用范圍，見表6.3.1。