閘閥(Gate Valve)也稱閘板閥、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,可阻止介質流過,并依靠頂楔、彈簧或閘板的楔形來增強密封效果。
1. 閘閥的分類
a. 按閘桿上螺紋位置分
①. 明桿式(圖4-27)
閥桿螺紋露在上部,與之配合的閥桿螺母裝在手輪中心,旋轉手輪就是旋轉螺母,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;特別是螺紋與介質不接觸,可避免腐蝕性介質的腐蝕,所以石油化工管道中采用較多。但其螺紋外露,容易粘上空氣中的塵埃,加速磨損,故應盡量安裝于室內。
②. 暗桿式(圖4-28)
閥桿螺紋在下部,與閘板中心螺母配合,升降閘板依靠旋轉閥桿來實現(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,閥桿螺紋與介質接觸,容易腐蝕損壞。
b. 按閘板構造分
①. 平行式(圖4-29)
密封面與垂直中心線平行,一般制成雙閘板。撐開兩個閘板,使其與閥座密封面可靠密合,一般是用頂楔來實現(xiàn)的,除上頂式之外,還有下頂式,有的閥門也用彈簧。
②. 楔式
密封面與垂直中心線成一角度,即兩個密封面成楔形。楔形傾角的大小,要視介質的溫度,一般來說,溫度越高,傾角越大,以防溫度變化時卡住。楔形閘閥有雙閘板和單閘板(圖4-27、圖4-28)兩種。
單閘楔式閥門中,有一種彈性閘閥,它能依靠閘閥的彈性變形來彌補制造中密封面的微量誤差。閘閥可以做得很大,如2m口徑,但大口徑閘閥,往往需要外力來開動,如電動閘閥。
縱觀各種閘閥可以發(fā)現(xiàn),在楔式閘閥中,雙閘板式比較容易制作,對溫度的敏感性不突出,所以在蒸汽和水中常用。平行式雙閘板也有類似優(yōu)點,制造修理更簡便,對溫度的適應性稍差。各種雙閘板,都不適于腐蝕性介質和黏性介質,所以在石油、化工管道中經常使用楔式單閘板閥門。楔式單閘板閥門,結構簡單,使用牢靠,但修理比較困難,主要是密封面的加工研磨,很不容易達到要求。
2. 閘閥的共同特點及選用
①. 閘閥的共同缺點是: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晶的介質;也難以用非金屬耐腐蝕材料來制造。
②. 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,以縮小其結構長度;高、中壓閥門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。
③. 閘閥在管道中主要起切斷作用。關閉件(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。
④. 當部分開啟時,介質會在閘板背面產生渦流,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。
⑤. 與球閥和蝶閥相比,閘閥開啟時間較長,結構尺寸較大,不宜用于直徑較大的情況。
⑥. 可雙向流動。
3. 閘閥的主要標準
在API和ASME B16.34中,前者專用于石油化工裝置,后者則使用面較廣。閘閥的主要標準如下:
①. GB/T 12232《通用閥門 法蘭連接鐵制閘閥》
②. GB/T 12234《通用閥門 法蘭和對焊連接鋼制閘閥》
③. GB/T 8464《水暖用內螺紋連接閥門》
④. GB/T 8465.1《內螺紋連接閘閥、截止閥、球閥、止回閥基本尺寸 鐵制閘閥》
⑤. JB/T 53162《閘閥產品質量分等》
⑥. JB/T 5298《管線用鋼制平板閘閥》
⑦. JB/Z 243《閘閥 靜壓壽命試驗規(guī)程》
⑧. JB/TQ 648《鐵制對夾式平板閘閥》
⑨. JB/T 53200《對夾式刀形閘閥 產品質量分等》
⑩. JB/T 53242《管線用鋼制平板閘閥產品質量分等》