漿液閥的基本特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

漿液閥也被稱為刀型閘閥。20世紀(jì)70年代，國(guó)內(nèi)在礦山、電廠行業(yè)輸送煤漿、礦漿的管道上，還采用普通的閘閥。由于漿料的特殊性，使用普通的閘閥不能很好地滿足其工況要求，易造成渣料沉積，使閥門(mén)難以啟閉，甚至堵塞，此問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好的解決。20世紀(jì)80年代后我國(guó)引進(jìn)了漿液閥制造技術(shù)及有關(guān)設(shè)備，生產(chǎn)出電動(dòng)、氣動(dòng)和手動(dòng)的漿液閥。在近幾十年的時(shí)間里，漿液閥結(jié)構(gòu)形式及特征又在吸收和消化*技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)閥體結(jié)構(gòu)、密封形式、驅(qū)動(dòng)裝置及電氣控制方面做了進(jìn)一步更新。使其應(yīng)用范圍從普通領(lǐng)域擴(kuò)展到了更為廣闊的各行各業(yè)。 從礦山電廠的選煤、排矸、排渣，發(fā)展到了城市的污水處理及造紙廠紙漿處理，從一般的工業(yè)管道發(fā)展到了食品、衛(wèi)生、醫(yī)藥等專業(yè)管道系統(tǒng)。超薄型的漿液閥以其體積小、流阻小、重量輕、易安裝、易拆卸等優(yōu)點(diǎn)*解決了普通閘閥、平板閘閥、球閥、截止 閥、調(diào)節(jié)閥、蝶閥等類(lèi)閥門(mén)的流阻大、重量大、安裝 難、占地面積大等的疑難問(wèn)題。漿液閥出現(xiàn)后，大量的通用切斷和調(diào)節(jié)類(lèi)閥門(mén)已被漿液閥所取代。

漿液閥主要由閥體、閘板、閥桿，閥座和密封填料等部分組成，如圖2-41所示。該閥適用于泥漿和含纖維材料等介質(zhì)中，其刀刃形閘板可以切斷介質(zhì)中的纖維材料。

動(dòng)作原理：當(dāng)閥門(mén)需關(guān)閉時(shí)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪， 閥桿開(kāi)始下降并使閘板下移，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，閥桿推動(dòng)閘板下降，將閘板推移到關(guān)閉位置，這時(shí)閘板面已*覆蓋通道，同時(shí)閘板在底部楔形刀口楔緊力的作用下，使得閘板面擠壓密封圈，從而起到密封作用。 幵啟時(shí)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，閥桿帶動(dòng)閘板向上運(yùn)動(dòng)，閘板移動(dòng)離開(kāi)密封圈，閥桿繼續(xù)提升閘板（同時(shí)也使密封圈恢復(fù)彈性疲勞狀態(tài)，從而提高了密封圈的使用壽命），使閘板離開(kāi)密封面至通徑頂部位置時(shí)， 即漿液閥幵到全通位置。

漿液閥具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單由于采用對(duì)夾式結(jié)構(gòu)，該閥與普通閥門(mén)比較，具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，安裝位置不受限制，便于布置，因占地方或空間較少，對(duì)減少?gòu)S房面積，降低建筑層高，節(jié)約基建投資有著積極的意義。

②流體阻力小該閥*敞開(kāi)的通道如一個(gè)短管節(jié)，閥壁平滑，防止了介質(zhì)在閥內(nèi)沉積，因此啟閉操作靈活，無(wú)卡阻現(xiàn)象，不易堵塞。

③耐磨、耐蝕及密封性好閘板是根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)選用不同材質(zhì)的不銹鋼制成的，閥內(nèi)可采用橡膠密封圈，保證了閥門(mén)的良好密封性。通過(guò)運(yùn)行試驗(yàn)證明，該閥使用壽命長(zhǎng)，是普通閥門(mén)的3?4倍。

④適用范圍廣泛漿液閥系列產(chǎn)品規(guī)格多種多樣， 便于選用，不僅可以用在污水污泥處理工程上，也可用于煤炭、冶金、造紙、化工、發(fā)電、制糖等行業(yè)。

⑤安裝簡(jiǎn)單維修方便本閥采用對(duì)夾連接，即將閥門(mén)夾在管道兩個(gè)法蘭之間，用螺栓穿過(guò)法蘭及閥體的螺栓孔加以固定。

⑥經(jīng)濟(jì)效益好由于這種閥門(mén)使用壽命長(zhǎng)，可 降低日常維修費(fèi)用，減少了因閥門(mén)堵塞而需要拆換所影響的生產(chǎn)時(shí)間，直接和間接的經(jīng)濟(jì)效益是明顯的。

漿液閥可認(rèn)為是平板閘閥的衍生品。刀刃形閘板不僅薄，而且兩面非常平滑，有良好的導(dǎo)向性能，閥座一般是鑲嵌在閥體上的，通道與閥門(mén)口徑一致，呈軸向設(shè)置，以保證閘板在介質(zhì)壓力作用下壓向閥座， 實(shí)現(xiàn)密封。薄片閘板，使閥體變得相當(dāng)緊湊，鑄體在外形上類(lèi)似于帶凸耳的閥體。因?yàn)殚l板開(kāi)啟中要穿過(guò)閥體的頂部，所以安裝閥門(mén)的螺栓不能穿透所有凸

耳，而兩凸耳之間受閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度限制，又沒(méi)有安裝螺母的空間，為了使所有緊固件相同，一般凸耳采用帶螺紋盲孔。這種緊湊的短結(jié)構(gòu)閥體，不僅節(jié)省材料和閥門(mén)的安裝空間，同時(shí)也增加了閥門(mén)的耐用性。

漿液閥的通道是平滑的且為全通徑設(shè)計(jì)，流體阻力系數(shù)小，壓力損失少，從而具有很髙Cv值，非常適合黏性物質(zhì)和帶固體殘?jiān)囊后w。刀刃閘板能有效切斷膏狀物，蠟、纖維和紙漿等介質(zhì)，并有效密封。 閘板*由密封填料包圍而且不觸及閥體，遇壓力和轉(zhuǎn)矩造成的閥體的變形，只會(huì)壓緊密封填料，而不會(huì)導(dǎo)致閘板卡滯。

漿液閥大規(guī)模生產(chǎn)的規(guī)格從DN50?600 （NPS2? 24）,zui大可達(dá)DAT1800 （NPS72）,較為常用的閥體材料包括鑄鐵、鑄鋼和不銹鋼。奧氏體不銹鋼一般應(yīng)用于DN50?600 （NPS2?24）。結(jié)構(gòu)鋼閥體的閥門(mén)規(guī)格在DiV50?1050 （NPS2?42）。異種合金制造的 漿液閥也較為常見(jiàn)，如合金20，哈氏合金B(yǎng)和哈氏合金C等。為了提高閥門(mén)的耐腐蝕和侵蝕性能，還可以采用全襯橡膠結(jié)構(gòu)。閘板一般采用不銹鋼材料。 支架一般是鑄鋼件，某些情況下也有選擇不銹鋼。軸承或閥桿螺母一般采用銅合金。

閥門(mén)可配備標(biāo)準(zhǔn)法蘭和螺栓緊固件，但壓力限制會(huì)遠(yuǎn)低于正常法蘭額定值，例如帶有ASME B16.5 Classl50法蘭面的閥門(mén)，額定值只能限制到3. 5? 10baro用于固體輸送、泥漿和紙漿漿料以及干燥顆粒工況的額定值，一般限制在閥體材料壓力額定值的50%。

2.5.3結(jié)構(gòu)形式

（1）閥體與閥蓋結(jié)構(gòu)

漿液閥有無(wú)閥蓋結(jié)構(gòu)和有閥蓋結(jié)構(gòu)兩種。

常見(jiàn)的漿液閥大多是無(wú)閥蓋結(jié)構(gòu)[圖2-42 （a）], 即閘板不是*封閉在閥體內(nèi)部，閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，閘板升起，露出體外，通過(guò)設(shè)置在閥體上部的長(zhǎng)方形填料函中的填料密封閘板，因此填料壓蓋不可能是螺紋或接頭式，只能是螺栓壓蓋的形式（圖2-43），這種結(jié)構(gòu)很難采用復(fù)雜填料進(jìn)行填充，即使可以填充復(fù)雜填料，密封也并不是十分可靠，一般只適合使用在那些無(wú)危險(xiǎn)的介質(zhì)中。

值得一提的是無(wú)閥蓋漿液閥還有一種帶導(dǎo)流孔式結(jié)構(gòu)也被稱為穿透式，如圖2-44所示，閘板與閥座始終緊密接觸密封的閥門(mén)，其閘板跟帶導(dǎo)流孔的平板閘閥一樣，閘板上幵有一個(gè)通徑大小的圓孔，通過(guò)閘板啟閉使得閘板上圓孔跟通徑做*脫離和相吻合的 動(dòng)作。此外，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)還在于閥體通徑無(wú)凹槽， 介質(zhì)不會(huì)卡阻堵塞，并且具有全通徑流通特性，適合粉體顆粒介質(zhì)的管道中使用。其密封結(jié)構(gòu)可以分軟密 封、硬密封結(jié)構(gòu)。帶導(dǎo)流孔式漿液閥具有精密構(gòu)造，工藝性好，結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，密封閥座為活動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有防磨損和自動(dòng)補(bǔ)償功能，因而壽命更長(zhǎng)。在關(guān)閉和開(kāi)啟過(guò)程中閥座跟閘板一直緊貼運(yùn)動(dòng)，使得閥門(mén)啟閉力穩(wěn)定，并且具有切斷介質(zhì)等特點(diǎn)。

有閥蓋結(jié)構(gòu)的漿液閥常被稱為全封閉式漿液閥 [圖2-42 （b）和圖2-45]，其閘板啟閉均在體蓋內(nèi)腔完成，*與外界環(huán)境隔絕，它適合與那些安裝在污水池底下閥體浸泡在液體里的管道，如果不把閘板與外界環(huán)境隔離，那么閘板就會(huì)很快被外界環(huán)境所腐 蝕，影響閥門(mén)使用壽命。其操作原理及密封結(jié)構(gòu)與無(wú) 蓋式相同。閥體與閥蓋采取特殊的結(jié)構(gòu)，使得紙漿能夠循環(huán)流動(dòng)避免堵塞，見(jiàn)圖2-46。此種結(jié)構(gòu)適用于水利工程、地下管道工程等領(lǐng)域。

（2）閥座結(jié)構(gòu)

圖2-47 （a）所示密封結(jié)構(gòu)是在閘板的一側(cè)的閥體上設(shè)有與橡膠密封圈截面形狀相配合的槽，橡膠密封圈置于槽中，并用金屬壓圈固定在閥體上，閘板另一側(cè)的閥體底部設(shè)有與閥體為一體的楔塊，楔塊上設(shè)有斜面，在閘板下端設(shè)有與楔塊上斜面相吻合的斜面 而構(gòu)成密封結(jié)構(gòu)，同時(shí)，橡膠密封圈可以更換，通常用于DN50?450。圖2-47 （b）所示密封結(jié)構(gòu)是橡膠密封圈形狀為梯形，緊緊嵌入閥體密封面上的梯形凹槽中，當(dāng)閘板下移關(guān)閉時(shí)，橡膠密封圈全部被擠壓在梯形凹槽內(nèi)， 同閥體密封保持平整，這樣橡膠密封圈不易被磨損，達(dá)到大口徑漿液閥可靠的密封效果，通常用于DJV500?1000o圖2-47 （c）所示是在閥體上直接堆焊硬質(zhì)合金， 從而使密封面達(dá)到較高的硬度，適用于粉狀、顆粒、 煤渣、泥漿等介質(zhì)，適用于介質(zhì)含有較硬顆粒，密封性能要求不高的工況下，不適用于清水介質(zhì)。圖2-47 （d）所示采用浮動(dòng)閥座結(jié)構(gòu)，閥座上鑲嵌0形密封圈，工作時(shí)密封圈在不同受力的狀態(tài)下 可以在閥體內(nèi)做適當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)。閘板受壓越大，密封

能越好，此密封能實(shí)現(xiàn)閘板與密封圈*密封狀態(tài)， 同時(shí)閘板在啟閉過(guò)程中，密封面處于無(wú)摩擦區(qū)域，可延長(zhǎng)閥門(mén)使用壽命。

圖2-47 （e）所示結(jié)構(gòu)與圖（d）相同，不同的是閥座采用金屬硬密封，提升了閥門(mén)的使用范圍。

圖2-47 （f）所示襯氨基甲酸乙酯漿液閥，于采礦業(yè)的關(guān)斷和節(jié)流場(chǎng)合。這種閥門(mén)適用于磨粉漿和干燥研磨物質(zhì)的處理應(yīng)用，具備良好的雙向密封性能。

閥座密封面由金屬制成，密封性一般低于ISO 5208或GB/T13927規(guī)定的D級(jí)。如果工況需要達(dá)到較高的介質(zhì)密封性，可采用橡膠0形圈、唇形橡膠密封圈鑲嵌或襯覆制成，可將密封性能提高至八級(jí)。

2.5.4 沖渣口

漿液閥的處理對(duì)象包括聚集在閥底或腔體中的懸浮物。通常，這些區(qū)域的物質(zhì)聚集是無(wú)關(guān)緊要的，除非它引起了閥門(mén)操作的問(wèn)題。沖渣口就是通過(guò)注入液體沖洗碎渣來(lái)達(dá)到保持閥門(mén)清潔的作用。

能越好，此密封能實(shí)現(xiàn)閘板與密封圈*密封狀態(tài)， 同時(shí)閘板在啟閉過(guò)程中，密封面處于無(wú)摩擦區(qū)域，可延長(zhǎng)閥門(mén)使用壽命。

圖2-47 （e）所示結(jié)構(gòu)與圖（d）相同，不同的是閥座采用金屬硬密封，提升了閥門(mén)的使用范圍。

圖2-47 （f）所示襯氨基甲酸乙酯漿液閥，于采礦業(yè)的關(guān)斷和節(jié)流場(chǎng)合。這種閥門(mén)適用于磨粉漿和干燥研磨物質(zhì)的處理應(yīng)用，具備良好的雙向密封性能。

閥座密封面由金屬制成，密封性一般低于ISO5208或GB/T13927規(guī)定的D級(jí)。如果工況需要達(dá)到較高的介質(zhì)密封性，可采用橡膠0形圈、唇形橡膠密封圈鑲嵌或襯覆制成，可將密封性能提高至八級(jí)。

2.5.4 沖渣口

漿液閥的處理對(duì)象包括聚集在閥底或腔體中的懸浮物。通常，這些區(qū)域的物質(zhì)聚集是無(wú)關(guān)緊要的，除非它引起了閥門(mén)操作的問(wèn)題。沖渣口就是通過(guò)注入液體沖洗碎渣來(lái)達(dá)到保持閥門(mén)清潔的作用。

沖洗介質(zhì)可以是液體、氣體，甚至可以是蒸氣， 通常并不需要持續(xù)的、強(qiáng)流的沖洗，只需在閥門(mén)堵塞時(shí)清洗一下就足夠了。如果要處理的物質(zhì)將要積垢或脫水，通常用細(xì)流沖洗就足夠了。

沖渣口的位置可在閥腔的側(cè)面或在閥門(mén)的底部。 圖2-48所示為漿液閥的不同沖渣口位置。

漿液閥在應(yīng)用于易磨損物質(zhì)時(shí)，zui易于磨損的部件就是閘板和閥座。有幾種選擇方案可幫助解決相關(guān)問(wèn)題。 

（1）偏轉(zhuǎn)錐

偏轉(zhuǎn)錐（圖2-49）是夾在介質(zhì)進(jìn)口端閥門(mén)法蘭與鄰近管法蘭間的金屬錐體。只需用偏轉(zhuǎn)錐稍稍地縮小內(nèi)徑口，就可以使水流方向偏離閥座方向，保護(hù)閘板的密封表面。偏轉(zhuǎn)錐很容易更換，成本遠(yuǎn)低于更換整個(gè)閥門(mén)。

DiV80?400 （NPS3?16）偏轉(zhuǎn)錐的標(biāo)準(zhǔn)材料為鎳鉻冷硬鑄鐵。鎳鉻冷硬鑄鐵是一種堅(jiān)固的高硬度的含鎳鑄鐵，其硬度可達(dá)58HRC。尺寸較大的偏轉(zhuǎn)錐由不銹鋼制造而成，可通過(guò)堆焊鈷鉻鎢硬質(zhì)合金Slite6®或碳化鎢來(lái)加強(qiáng)硬度。當(dāng)偏轉(zhuǎn)錐與閥門(mén)一 起訂購(gòu)時(shí)，偏轉(zhuǎn)錐配有一個(gè)襯墊，可墊于偏轉(zhuǎn)錐與閥體之間。偏轉(zhuǎn)錐在與對(duì)接法蘭之間也需要襯墊。

（2）閥座與閘板的硬化處理閘板與閥座的表面硬化處理有多種方法，都可提供較高的表面硬度。 …

①17-4PH沉淀硬化不誘鋼是一種用于閘板的經(jīng) 過(guò)熱處理的不銹鋼。由17-4PH制成的閘板硬度可達(dá)到約44HRC。本材料有較強(qiáng)的防磨和抗沖擊性能及*的耐蝕性能。zui大額定溫度為482°C （900°F）。

②400系列是一種硬合金鋼，洛氏硬度為51HRC。防磨性能及耐蝕性都非常好，并且有*的耐沖擊性。zui大額定溫度為482°C （900°F）。

③Slite 6®是一種堆焊在表面的鈷鉻鎢合金， 因此表面必須進(jìn)行機(jī)械加工。Slite6®的zui小厚度為1.5mm。Slite 6®通常用于閥座和閘板的前緣。

憑借耐用鋒利的切削刃，這種閘板在切斷纖維或碎片時(shí)特別有效。Slite 6®提供的硬度約為41HRC,其防磨性能好，有*的抗沖蝕和耐腐蝕能力。zui大額定溫度為 871V （1600°F）。

④碳化鎢是一種厚度約為0.2mm的薄層，可提 供的硬度約為70HRC。防磨性能，耐蝕性能好， 抗沖性能一般。zui大額定溫度為649°C （1200°F）。

⑤滲氮是一種（表面）硬化處理。被硬化的材料放在氨氣中加熱或與含氮材料接觸，通過(guò)氮的吸收產(chǎn)生硬度。滲氮可用于閘板或閥座，對(duì)其整體進(jìn)行處理，硬度可達(dá)到65HRC，而耐蝕能力會(huì)大大降低，且硬化層很薄，抗沖擊能力也很弱的。

⑥硬鉻鍍層是一層工業(yè)硬鉻薄層。洛氏硬度為52HRC,其耐磨、耐蝕性和抗沖擊性較好。zui大額定溫度為 538°C （1000°F）。

安裝于固定位置的大于DJV600 （NPS24）的閥 門(mén)可能水平安裝在管道上，這時(shí)它需要特殊的閘板支 承和包裝材料，以保證其理想的密封性能。閥門(mén)安裝好后，閘板處于水平位置，其邊緣有特制的閘板支承座（圖2-50）安裝于閥腔內(nèi)，推薦使用的支承座材 料，如acrylic/PTFE或Kevlar®。在訂購(gòu)大型漿液閥時(shí)，應(yīng)指明閥門(mén)的安裝方向。

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