截止阀,也叫截门,是使用非常广泛的一种阀门,它开闭过程中密封面之间摩擦力小,比较耐用,开启高度不大,制造容易,维修方便,不仅适用于中低压,而且适用于高压。
截止阀和闸阀的区别
1、密封面不同
闸阀在开启和关闭时阀芯和阀座密封面始终接触并相互磨擦,因而密封面容易磨损,特别是在阀门处于接近关闭状态时,阀芯前后压差很大,密封面磨损就更为严重:而截止阀的阀瓣一旦处于开启状况,它的阀座和阀瓣密封面之间,就不再接触,因而它的密封面机械磨损较小,但是介质如果含有固体颗粒,容易损坏密封面。闸阀密封面有一定的自密封能力,它的阀芯靠介质压力紧紧地与阀座密封面接触,达到严密不漏。楔形闸阀的阀芯斜度一般为3~6度,当强制关闭过量或温度变化较大的阀芯容易卡死。所以,高温、高压楔形闸阀,在结构上都采取了一定的防止阀芯卡死的措施。截止阀的密封面,必须施以强制力关闭的阀门才能达到密封,在同样口径、工作压力和一样的驱动装置下,截止阀的驱动转矩为闸阀的2.5~3.5倍。这一点在进行电动阀门的转矩控制机构调整时,应加以注意。截止阀的密封面,只有在完全关闭时才相互接触,强制关闭的阀芯与密封面的相对滑移量很小,因而密封面的磨损也很小。而截止阀密封面的磨损,多数是由于阀芯与密封面之前有杂物,或者是由于关闭状态的不严密,引起介质的高速冲刷所致。
2、结构不同
闸阀比截止阀结构复杂,高度尺寸较大,从外形来看闸阀比截止阀短而高,特别是明杆闸阀需要较高的高度空间,这在安装空间有限的情况下选型要注意的。另外截止阀结构为手轮跟着阀杆一起旋转做启闭运动。闸阀结构是旋转手轮,阀杆做升降运动。
3、流阻不同
闸阀在全开时整个流道直通,此时介质的运行的压力损失最小,与截止阀相比较,它的主要优点是流体流动阻力小,普通闸阀的流动阻力系数约为0.08~0.12,而普通截止阀的阻力系数约为3.5~4.5。
开启关闭力小。闸阀通常适用于,不需要经常启闭,而且保持闸板全开或全闭的工况,不适合调节、节流使用。而截止阀在整个行程中的流阻都很大,不平衡力大,所需的驱动力或力矩也相应地要大很多。但它很适合用作流体的调节、节流。对于高速流动的介质,闸板在局部开启状况下,可以引起阀门的振动,而振动,又可能损伤闸板和阀座的密封面,而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。
4、行程不同
闸阀的行程比截止阀的要大。
5、流向不同
截止阀有流动方向要求,而闸阀没有进出口端要求。截止阀在安装时,介质可以从阀芯的下方进入和从上方进入两种方式。介质从阀芯的下方进入的优点是当阀门关闭时盘根不受压力,可以延长盘根的使用寿命,并可以在阀前管道承压的情况下,进行更换盘根的工作。介质从阀芯的下方进入的缺点是阀门的驱动转矩较大,约为上方进入的1.05~1.08倍,阀杆受的轴向力大,阀杆容易弯曲。为此,介质从下方进入方式,一般只适用于小口径截止阀(DN50以下),DN200以上的截止阀都选用介质从上方流入的方式。电动截止阀一般是采用介质从上方进入的方式。介质从上方进入方式的缺点正好与下方进入方式相反。而闸阀的流向,从两方进入效果都一样。截止阀与闸阀相比较,优点是结构简单,密封性能好,制造维修方便:缺点是液体阻力大,开启与关闭力大。
6、维护流程不同
闸阀的维修,不适合在现场管道上进行,而大部分截止阀的阀座和阀瓣,可以在线更换,无需把整个阀门,从管线上拆下来,这对于阀门和管线焊接成一体的场合,是很适合的。
7、闸阀和截止阀的选用
截止阀比闸阀结构简单、密封性要好、制造、维修要方便;缺点是流体阻力大、启闭力度大。
闸阀、截止阀均为全开全闭型阀门,适合做截断用,不宜作调节阀使用。应用过程中选择时要注意阀门特点。小型管道(管径小于等于50mm的管道)和要求较好的密封性能一般选用截止阀;在蒸汽系统和大口径管路(管径大于50mm的管道)中,由于流体阻力小,适合采用闸阀。
截止阀的结构
截止阀阀体的基本形式有T形阀体,角式阀体和Y形阀体。
T形阀体
T形阀体是最常用的,但是这种形式阀体的曲折流道产生的流阻是上述各形式中最高的。T形阀体具有低流动特性和较高的压降。它们可以用于快速节流,如在绕过控制阀的旁路上。
T形阀体也可以用于仅要求节流不考虑压力降的场合。T形阀体的外形有三种结构。T形阀体属于直通流道。
01 欧洲的S形结构(图5-14)
02 球心形(globe) 结构(图5-15)
03 Z形结构(图5-16)
角式阀体
角式阀体(图5-17)的阀门安装在靠近管路弯头部分时,有两大优点:第一,与T形阀体相比,流阻大大减小;第二,使用角式阀体可以减少管路接头和节省一个弯头。
角式阀体用于有脉动流动的地方,这是因为它具有处理这类流动节流作用的能力。
角式阀体属于角式流道。
Y形阀体
Y形阀体(图5-18) 的设计,是为了使阀门的流阻减到最小程度。这种阀门在开关时,流阻小而且密封面也耐用。
Y形阀体在截止阀的阀体类型中是流阻最小的,可以长期微启而无严重冲蚀。
Y形阀体属于直流流道。
截止阀的安装
阀门安装前的检查
小心打开包装,并注意阀门上的标识和铭牌内容是否与使用要求相符。
拆除阀门通道两端的端盖,去除端面防护涂层。用压缩空气清洁阀门内部,确保没有任何异物如木屑、塑料等包装材料附在阀门内部、阀座或连接端面处。
通过阀门端部通道检查阀门内部的清洁情况﹑看是否有杂物和有害物质的侵蚀。
检查阀门的流向标记,以确保阀门正确的安装方向。
确保阀门在管线上能正确安装并拥有可靠的支撑,如有必要,在管线上设置膨胀与弯曲补偿结构,避免过度的管道应力对阀门造成损害。
阀门安装说明
阀门应尽量安装在水平管道上,阀杆朝上。
安装时,阀瓣应处于关闭位置,以确保安装进程中不致损坏阀座/阀瓣密封面。
当运行温度超过200°C(392°F)时,建议对阀门采取保护措施。以避免高温对操作和维护人员造成伤害。
电动装置阀门应特别注意当电装失效时阀门所处的状态(如“开”或“关”)。
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截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀和球阀等等这些阀门都是现在各种管路系统中不可或缺的控制部件。每一种阀门不论是在外观、结构甚至是功能用途上都有差别。但截止阀和闸阀在外形上有一些相似之处,同时都具有在管路中做截断用的功能,因此会有很多对阀门接触不多的朋友将两者搞混淆了。其实如果你仔细观察,截止阀和闸阀的区别还是蛮大的。
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作者:本刊编辑部
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