楔式閘閥的基本特點(diǎn)及幾種類型

常用的楔式閘板結(jié)構(gòu)分為彈性閘板、剛性閘板和雙閘板三種。楔式閘板兩側(cè)密封面與閘板的垂直中心線有一定的傾角Q,稱為楔半角。常用的楔半角有2°52'和5°兩種。楔半角的大小對閘閥的使用性能有重要影響。角度小時關(guān)閉閘閥所需的力減小，但此時管道由于溫度的變化而引起變形時，楔形閘板在閥體內(nèi)被楔住的可能性卻增大。為了不使楔形閘板在閥體內(nèi)被楔住，必須使其不自鎖，即應(yīng)保持下述條件：

（1）彈性閘板

彈性閘板[圖2-33 （a）]的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，密封可靠，當(dāng)介質(zhì)溫度變化時不易被楔住，楔角的加工精度要求相對較低。采用彈性閘板的閘閥，關(guān)閉力矩不宜過大，以防止超過閘板的彈性變形范圍，所以閥門應(yīng)設(shè)有限位機(jī)構(gòu)以控制閘板的行程。楔式閘閥與平板閘閥不同點(diǎn)在于楔式閘閥的關(guān)閉件是楔形而不是平行的。使用楔形閥板的目的是

楔式彈性閘板是單片式，兩個密封面被支承在中心的懸臂梁上。其垂直中分面上帶有一個環(huán)形溝槽， 正是這個溝槽使閘板具有一定的彈性，當(dāng)閥門關(guān)閉時，利用閘板產(chǎn)生的微量變形，彌補(bǔ)因加工制造偏差而產(chǎn)生與閥座的配合間隙，使閘板兩密封面分別與兩側(cè)閥座達(dá)到完整吻合，同時形成密封比壓，從而實(shí)現(xiàn)密封。彈性閘板關(guān)閉時，是靠閘板的彈性負(fù)載施加于閥座密封面上而不是直接由閥桿施加的楔緊力。不論 是溫度變化引起的熱脹冷縮，還是閥體變形產(chǎn)生的收縮應(yīng)力均不會導(dǎo)致閘板被楔住。

彈性閘板結(jié)構(gòu)適用于各種壓力、溫度的中、小口徑閘閥，介質(zhì)中不能含有過多固體顆粒物，以防積塞于閘板環(huán)形槽內(nèi)，影響其彈性變形的能力。

（2） 剛性閘板

剛性閘板[圖2-33 （b）]為單片實(shí)心結(jié)構(gòu)，不能補(bǔ)償由于管道載荷或熱波動引起的閥座對中變化，兩側(cè)密封面的楔半角加工精度要求很高，制造及維修都比較困難。運(yùn)行中密封副間易產(chǎn)生磨損，溫度變化時閘板易被楔住。因此，大于DN50 （NPS2）,采用楔 式剛性閘板時一般不推薦使用于溫度超過121°C （250 T）的場合。楔式剛性閘閥被認(rèn)為是的， 幾乎所有小于等于DN50 （NPS2）的小型閘閥，都采用楔式剛性閘板，一般適用于較低的“壓力_溫度” 工況。

（3） 楔式雙閘板

楔式雙閘板[圖2-33 （c）]由兩塊閘板組合而成，用球面頂心鉸接成楔形閘板。可以自由調(diào)整角度以達(dá)到與兩閥座的良好吻合。閘板密封的楔角可以由中間鉸接的頂心球面自動調(diào)節(jié)，因而對密封面楔角的加工精度要求較低。當(dāng)溫度發(fā)生變化時不易被卡住， 也不易產(chǎn)生擦傷現(xiàn)象。閘板密封面磨損后可以在頂心處加墊片補(bǔ)償，便于維修。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件較多，不適用于黏性介質(zhì)，由于閘板是活動連接的，長期銹蝕后，容易造成閘板脫落。通常垂直安裝于水和蒸汽介質(zhì)的管路上。

楔式雙閘板結(jié)構(gòu)能解決實(shí)際工況中楔式單閘板結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生的以下問題：如果閥體受到意外的壓力或轉(zhuǎn)矩，并可能造成閥體扭曲，但雙閘板結(jié)構(gòu)仍然能夠正常開啟，因?yàn)殚l板試圖開啟之前，閥座密封負(fù)載已

的導(dǎo)向筋相配合組成導(dǎo)向裝置。閘板上部的凹槽內(nèi)裝有帶梯形螺紋的閥桿螺母，與閥桿下端的梯形螺紋組成傳動副，通過裝在閥桿頂端的手輪操作，順時針方向旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿轉(zhuǎn)動，楔形閘板下降并楔緊，閥門關(guān)閉；逆時針方向旋轉(zhuǎn)手輪，閘板上升，閥門幵啟。

暗桿楔式閘閥的閥桿在閥門開啟或關(guān)閉時，只做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，而不升降，所以閥桿的高度尺寸不大，也有利于閥桿填料的密封。為了確定閘板的啟閉位置， 可采用專門的指示器。

楔式單閘板閥門在結(jié)構(gòu)上比較簡單，內(nèi)部沒有易磨損的零件，但是這種閥門的楔形密封面的加工和檢修比較復(fù)雜。一般使用于溫度在200?250°C以下的介質(zhì)中，溫度較高時，由于閥門本體和閘板受到不均勻的熱膨脹的影響，楔式閘板有卡住的危險。如果楔 式閘板的密封面經(jīng)過高度精密的加工和仔細(xì)的研合調(diào)整，也可適用于較高的工作溫度。楔式閘閥可以安裝在任意象限中，也就是說，閥桿的位置可以垂直向上或向下，或與管道成某一角度。

（3） 明桿楔式雙閘板閘閥

圖2-38所示為明桿楔式雙閘板閘閥，閥體內(nèi)裝有兩個圓盤閘板，依靠中間部位的半球芯組合在一起，兩密封面之間的角度可以根據(jù)兩閥座間的夾角浮動楔合，從而消除兩密封面間因加工誤差、閥體變形等引起的不利因素，更好地實(shí)現(xiàn)密封。雙閘板閘閥只 允許安裝在水平的管路上，并保證閥桿垂直向上安裝，但許多管路中的雙閘板閘閥閥桿卻是水平安裝的，致使半球芯不是落向閥門底部而是落向閥體，不僅使半球芯不能正常發(fā)揮作用，還會導(dǎo)致閥門關(guān)閉不嚴(yán)和啟閉困難。

（4） 暗桿楔式雙閘板閘閥

圖2-39所示為暗桿楔式雙閘板閘閥。與單閘板閘閥比較，楔形雙閘板閘閥的優(yōu)點(diǎn)是閘板與閥座楔形

密封面的配合更好，更嚴(yán)密，加工更方便。另外，當(dāng)閥門在受到高溫高壓影響，閥體變形時，雙閘板兩密封面能在閥桿楔緊力的作用下，隨閥體一起變動，從而保證了密封的嚴(yán)密性，閘板卡死的概率也相對要低得多。

（5）吹掃閘閥

圖2-40所示為明桿楔式單閘板高溫吹掃閘閥。 該閥是在普通楔式單閘板閘閥基礎(chǔ)上，在閥體、閥蓋上增加了吹掃裝置，通過吹掃裝置注入高壓水或蒸汽，對易結(jié)焦、顆粒狀介質(zhì)的管路、閥門等進(jìn)行清洗、沖刷，實(shí)現(xiàn)在線清除管路、閥門內(nèi)的雜質(zhì)，具有 方便、省時等優(yōu)點(diǎn)，有效地提高系統(tǒng)的使用壽命。適用于水、蒸汽、煙氣、油品或霧狀、粉末狀、顆粒狀等介質(zhì)的管路上，作為啟閉裝置用，尤其適用于石化行業(yè)輸油和催化裂化裝置，起到啟閉、清洗沖刷管道的作用。

在某些場合會產(chǎn)生中腔壓力異常升高現(xiàn)象，即當(dāng)高溫高壓流體（液體或氣體）被封堵于閥門中腔時， 若上游側(cè)流體溫度升高，中腔流體會被熱傳遞同步升高，由于中腔體積無法擴(kuò)大，封堵在中腔的流體由冷態(tài)變?yōu)闊釕B(tài)時，液體可能迅速汽化，導(dǎo)致中腔壓力急劇升高和超壓工作，此時若要幵啟閥門，其開啟壓力可采用外設(shè)壓力平衡裝置聯(lián)通中腔與上游側(cè)，當(dāng)主閘板關(guān)閉后壓力平衡裝置可關(guān)閉（視中腔溫度變化情況，過高時需開啟），當(dāng)需開啟主閘閥時，應(yīng)先行開啟壓力平衡裝置，降低中腔壓力后再啟動主閘閥，始終保持中腔壓力與上游側(cè)壓力相等，從而避免異常升壓的發(fā)生。     

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