一、截止閥的工作原理
截止閥,也(ye)叫截門(men),是(shi)使用最(zui)廣泛的(de)(de)(de)一種閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)之(zhi)(zhi)一,它之(zhi)(zhi)所(suo)(suo)以廣受歡迎,是(shi)由于(yu)開閉(bi)過(guo)程中密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)之(zhi)(zhi)間摩擦(ca)力(li)小,比較耐用,開啟高度不(bu)大,制造容易,維修(xiu)方便,不(bu)僅適(shi)用于(yu)中低(di)壓(ya),而且適(shi)用于(yu)高壓(ya)。截止(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)閉(bi)合原理是(shi),依靠(kao)閥(fa)(fa)(fa)(fa)杠壓(ya)力(li),使閥(fa)(fa)(fa)(fa)瓣(ban)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)與閥(fa)(fa)(fa)(fa)座密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)緊密(mi)貼合,阻止(zhi)(zhi)(zhi)介質(zhi)流(liu)通(tong)。我國閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)“三化(hua)給”曾規定,截止(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)流(liu)向,一律采(cai)用自上而下,所(suo)(suo)以安裝時(shi)有方向性。截止(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)結構長(chang)度大于(yu)閘(zha)閥(fa)(fa)(fa)(fa),同時(shi)流(liu)體(ti)阻力(li)大,長(chang)期運行時(shi),密(mi)封(feng)(feng)(feng)可靠(kao)性不(bu)強。
截(jie)止(zhi)閥作為(wei)(wei)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)截(jie)斷類(lei)閥門之一,在航空航天(tian)領域發揮(hui)著重(zhong)要(yao)的(de)作用。作為(wei)(wei)航天(tian)設(she)備(bei)的(de)重(zhong)要(yao)元(yuan)件,截(jie)止(zhi)閥實現了介質輸送、截(jie)止(zhi)、調節等功能,其密封性(xing)能直接影響到(dao)航天(tian)設(she)備(bei)的(de)安全可靠運行。研究典型截(jie)止(zhi)閥密封特性(xing)的(de)影響因素及(ji)影響規(gui)律,對閥門密封副的(de)結構設(she)計具(ju)有指(zhi)導(dao)意義,從(cong)而提高閥門的(de)密封性(xing)能和可靠性(xing)。
二、截止閥的分類
1、根據通道方向
1)直通式截止(zhi)閥
2)直流(liu)式截止(zhi)(zhi)閥(fa):在直流(liu)式或Y形截止(zhi)(zhi)閥(fa)中,閥(fa)體的(de)(de)流(liu)道(dao)與主流(liu)道(dao)成一斜線,這(zhe)樣流(liu)動狀態的(de)(de)破(po)壞程度比常(chang)規截止(zhi)(zhi)閥(fa)要(yao)小(xiao),因(yin)而通過閥(fa)門的(de)(de)壓力損失也相應的(de)(de)小(xiao)了。
3)角(jiao)式(shi)(shi)截(jie)止(zhi)閥:在(zai)角(jiao)式(shi)(shi)截(jie)止(zhi)閥中,流體只需改變一(yi)次方(fang)向,以致于(yu)通過此閥門(men)的(de)壓力(li)降比常規(gui)結(jie)構的(de)截(jie)止(zhi)閥小。
4)柱塞式截止閥:這種形式的截止閥是常規截止閥的(de)變型。在(zai)該閥(fa)門(men)中(zhong),閥(fa)瓣和閥(fa)座通(tong)常是基于柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)原理(li)設計的(de)。閥(fa)瓣磨光成柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)與閥(fa)桿相連接,密封是由(you)套在(zai)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)上(shang)的(de)兩(liang)個彈性(xing)密封圈(quan)實(shi)現(xian)的(de)。兩(liang)個彈性(xing)密封圈(quan)用(yong)一個套環隔開,并通(tong)過由(you)閥(fa)蓋(gai)螺母施加(jia)在(zai)閥(fa)蓋(gai)上(shang)的(de)載荷把柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)周圍的(de)密封圈(quan)壓牢。彈性(xing)密封圈(quan)能(neng)夠更換,可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)各種各樣的(de)材料(liao)制成,該閥(fa)門(men)主(zhu)要(yao)用(yong)于“開”或(huo)者“關(guan)”,但是備有特制形(xing)式的(de)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)或(huo)特殊的(de)套環,也可(ke)以(yi)用(yong)于調(diao)節流量。
2、根據閥桿上螺紋的位置
1)上螺(luo)紋閥(fa)(fa)桿(gan)截(jie)(jie)止閥(fa)(fa):截(jie)(jie)止閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)桿(gan)的螺(luo)紋在閥(fa)(fa)體的外面。其(qi)優點是閥(fa)(fa)桿(gan)不受介質侵蝕,便于潤滑,此種結構采用比較(jiao)普遍。
2)下螺紋閥桿截止閥:截止閥閥桿的(de)螺紋在閥體(ti)內。這(zhe)種結構閥桿螺紋與介質直接接觸,易受侵蝕,并無法潤滑。此種結構用于(yu)小口徑(jing)和(he)溫度不高的(de)地(di)方。
3、根據用途
1)襯氟(fu)截(jie)止閥適用(yong)(yong)在-50~150℃的各(ge)(ge)種濃度的王水、硫酸(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)、氫(qing)氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)和(he)各(ge)(ge)種有機酸(suan)(suan)(suan)、強酸(suan)(suan)(suan)、強氧化(hua)劑(ji),還適用(yong)(yong)于各(ge)(ge)種濃度的強堿有機溶(rong)劑(ji)以(yi)及其它腐蝕性氣(qi)體,液體介(jie)質的管路上使(shi)用(yong)(yong).
2)國標(biao)截(jie)(jie)止(zhi)(zhi)閥是截(jie)(jie)止(zhi)(zhi)閥系列中最常用的產品(pin),API美標(biao)截(jie)(jie)止(zhi)(zhi)閥美標(biao)截(jie)(jie)止(zhi)(zhi)閥執行ANSI和(he)API標(biao)準,閥瓣和(he)閥座的密封面采用不同(tong)硬(ying)度(du)(du)的司(si)太立(Stellite)鈷基硬(ying)質合金堆焊而成(cheng),密封可靠、硬(ying)度(du)(du)高、耐磨(mo)、耐高溫、耐腐蝕(shi)、抗擦傷性能(neng)好、壽命長。
3)針型閥是一種小口徑儀表閥門,在儀表測量管(guan)道系(xi)統中起啟閉和精確的流量控(kong)制(zhi)作(zuo)用,主要有電站儀表系(xi)列、油田專用系(xi)列、美標系(xi)列等。
4)低(di)溫(wen)截(jie)止閥通常指工作溫(wen)度低(di)于 -110℃ 的閥門(men),廣(guang)泛應用(yong)于液(ye)化天然氣(qi),液(ye)化石油氣(qi)體和其它低(di)溫(wen)行(xing)業(ye)。從(cong)08年可制造(zao)適用(yong)溫(wen)度達 -196℃ 的截(jie)止閥,全部零件采(cai)用(yong)液(ye)氮進行(xing)低(di)溫(wen)預處(chu)理,完全避免使用(yong)過程中密封變形泄露。
5)柱(zhu)塞(sai)(sai)閥(fa)又名(ming)柱(zhu)塞(sai)(sai)截(jie)止閥(fa),其密封(feng)(feng)(feng)面(mian)采用徑向密封(feng)(feng)(feng)結構,由套在磨光柱(zhu)塞(sai)(sai)上的(de)(de)(de)兩個彈性(xing)密封(feng)(feng)(feng)圈(quan)通(tong)過閥(fa)體與閥(fa)蓋(gai)的(de)(de)(de)連接螺栓施加在閥(fa)蓋(gai)上的(de)(de)(de)載荷把柱(zhu)塞(sai)(sai)周(zhou)圍的(de)(de)(de)彈性(xing)密封(feng)(feng)(feng)圈(quan)壓緊實現密封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)截(jie)止閥(fa)門(men)。
6)保溫(wen)夾套截止閥(fa)采(cai)用(yong)保溫(wen)夾套設計(ji),利用(yong)外部熱(re)源(yuan)在(zai)閥(fa)門的(de)外部循環加熱(re),可以有效防止介(jie)質(zhi)通過閥(fa)門時溫(wen)度損失,保證介(jie)質(zhi)的(de)溫(wen)度。
7)鍛鋼截止閥按(an)照API 602標準(zhun)設(she)計(ji)制造,提(ti)供(gong)三種(zhong)閥蓋(gai)設(she)計(ji)形式(shi):螺栓式(shi)閥蓋(gai),焊接式(shi)閥蓋(gai),壓力自緊密封閥蓋(gai),用(yong)戶可(ke)根據需要選用(yong)不同(tong)的形式(shi),提(ti)供(gong)RF法蘭、NPT螺紋、SW焊接式(shi)三種(zhong)連接方式(shi)。
8)氧(yang)(yang)氣(qi)專用截(jie)止(zhi)閥采用材(cai)質優(you)(you)良的(de)(de)硅黃銅或不(bu)銹鋼鑄造而(er)成,具(ju)有(you)機械強度高(gao),耐磨損、安(an)全(quan)性好等優(you)(you)點。使(shi)用在(zai)氧(yang)(yang)氣(qi)管(guan)路上,具(ju)有(you)最(zui)佳的(de)(de)防爆阻燃性能,消除(chu)了氧(yang)(yang)氣(qi)管(guan)路上的(de)(de)不(bu)安(an)全(quan)因素,廣(guang)泛應用于(yu)鋼鐵、冶金(jin)、石化、化工等用氧(yang)(yang)工程的(de)(de)管(guan)網中。除(chu)了具(ju)有(you)普通(tong)閥門的(de)(de)功(gong)能外(wai),又有(you)其自(zi)身的(de)(de)特點。在(zai)制(zhi)造時采用嚴格的(de)(de)禁油措施,并且所(suo)有(you)零(ling)件(jian)在(zai)安(an)裝前均進(jin)行嚴格的(de)(de)脫脂(zhi)處理。
9)波(bo)(bo)紋管(guan)截止閥(fa)采(cai)用成形不銹鋼波(bo)(bo)紋管(guan)設計,波(bo)(bo)紋管(guan)往復試驗10000次無故障(zhang),密封性能(neng)可(ke)靠,適用于易(yi)燃(ran)易(yi)爆(bao),有(you)(you)毒有(you)(you)害介質的(de)工(gong)礦,可(ke)以有(you)(you)效地防止閥(fa)門外漏現象。
三、截止閥優點
1、截止閥(fa)結構比閘閥(fa)簡(jian)單(dan),制造(zao)與(yu)維修都較方便(bian)。
2、密(mi)封(feng)(feng)面不易(yi)磨損及擦傷,密(mi)封(feng)(feng)性(xing)好,啟閉時閥瓣(ban)與閥體密(mi)封(feng)(feng)面之間無相對滑(hua)動,因而磨損與擦傷均不嚴重,密(mi)封(feng)(feng)性(xing)能好,使用壽命長。
3、啟閉時(shi),閥瓣行程小,因而截止閥高(gao)度比(bi)閘(zha)閥小,但結(jie)構長度比(bi)閘(zha)閥長。
4、啟閉(bi)力矩(ju)大、啟閉(bi)較費力,啟閉(bi)時(shi)間較長(chang)。
5、流體(ti)阻力(li)大,因(yin)閥(fa)體(ti)內介質通道較(jiao)曲折,流體(ti)阻力(li)大,動力(li)消耗大。
6、介(jie)質流動方(fang)向公稱壓(ya)力PN≤16MPa時,一(yi)般采用(yong)順流,介(jie)質從閥瓣(ban)(ban)下方(fang)向上(shang)流;公稱壓(ya)力PN≥20MPa時,一(yi)般采用(yong)逆(ni)流,介(jie)質從閥瓣(ban)(ban)上(shang)方(fang)向下流.以增加(jia)密封(feng)件(jian)能(neng)(neng)。使用(yong)時,截止閥介(jie)質只能(neng)(neng)單方(fang)向流動,不能(neng)(neng)改變(bian)流動方(fang)向。
7、全開時閥瓣(ban)經常(chang)受沖蝕(shi)。
截止閥(fa)的閥(fa)桿軸線與閥(fa)座密封(feng)面(mian)垂(chui)直。閥(fa)桿開啟(qi)或關閉行程相(xiang)對較(jiao)短,并具有非常可(ke)靠的切斷動作,使得(de)這種(zhong)閥(fa)門適合作為介質(zhi)的切斷或調節(jie)及(ji)節(jie)流(liu)使用。
四、截止閥缺點
1、流體(ti)阻力(li)大,開啟和關閉時所需力(li)較大。
2、不適用于帶顆粒(li)、粘度(du)較(jiao)大、易結焦的(de)介質(zhi)。
3、調節性(xing)能(neng)較差。