截止閥的工作原理及使用特點介紹

日期：2023-01-12 19:31:38   信息來源：江蘇冠裕 點擊：0

　　截止閥閥桿一般都做旋轉(zhuǎn)升降運動,手輪固定在閥桿頂端。當(dāng)順時針方向旋轉(zhuǎn)手輪時,閥桿螺紋下旋,閥瓣密封面與閥座密封面緊密接觸,截止閥達到關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)逆時針方向旋轉(zhuǎn)手輪時,閥桿螺紋上旋,閥瓣密封面與閥座密封面脫開,截止閥開啟。

　　一、截止閥的操作力矩呈現(xiàn)以下特性

　　1、“低進高出”

　　“低進高出”時,閥門由全開位置開始關(guān)閉的階段,操作力所需克服的阻力是閥桿和填料的摩擦阻力和介質(zhì)壓力在閥瓣截面上(軸向)造成的推力,隨著閥瓣的下降,流體在閥瓣前后形成壓差,阻止閥瓣下降,而且這個阻力會隨著閥瓣的下降而迅速增大,隨著閥門完全關(guān)閉,閥桿施加強制的密封力,閥瓣前后壓差達到介質(zhì)工作壓力的大值,此時閥桿承受大關(guān)閉力矩。在閥門開啟過程中,介質(zhì)壓力或閥瓣前后壓差形成的推力與閥門開啟方向相同,但應(yīng)該指出的是,在開啟瞬間,因為要克服密封面間較大的靜摩擦力矩,此時的開啟操作力矩有可能還會超過關(guān)閉力矩。

　　2、“高進低出”

　　“高進低出”時,閥門由全開位置開始關(guān)閉的階段,操作力所需克服阻力仍是上述兩個力,隨著閥瓣的下降,流體在閥瓣前后的壓差直到閥門關(guān)閉時都是有利于閥門關(guān)閉的。閥門開啟時的情況恰好相反,由于介質(zhì)壓力和閥瓣前后壓差所造成的推力都與閥門開啟方向相反,所以閥門開啟過程所需的操作力矩比關(guān)閉力矩要大得多。

　　二、截止閥的特點

　　1、優(yōu)點

　　a.與閘閥比較,截止閥結(jié)構(gòu)較簡單,通常在閥體和閥瓣上只有一個密封面,密封面積小、節(jié)省貴重材料、成本低,因而制造工藝性比較好,便于維修。

　　b.密封面磨損及擦傷較輕,密封性好。啟閉時閥瓣與閥體密封面之間無相對滑動(錐形密封面除外),因而磨損與擦傷均不嚴重,密封性能好,使用壽命長。

　　c.開啟高度小,一般僅為閥座通道直徑的1/4,結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省安裝空間。

　　2、缺點

　　a.結(jié)構(gòu)長度較大，安裝不便。

　　b.啟閉力矩大,啟閉費力。關(guān)閉時,因為閥瓣運動方向與介質(zhì)壓力作用方向相反,必須克服介質(zhì)的作用力,所以啟閉力矩大。

　　c.流阻大。閥體內(nèi)介質(zhì)通道比較曲折,流動阻力大,動力消耗大,特別是在液壓裝置中,這種壓力損失尤為明顯。在各類截斷閥中截止閥的流阻大。

　　d.介質(zhì)流動方向受限制。介質(zhì)流經(jīng)截止閥時,在閥座通道處只能是從下向上或從上向下流動,所以介質(zhì)只能單方向流動,不能改變流動方向。

　　e.在閥門關(guān)閉時,密封面間可能會夾住流體介質(zhì)中的固體顆粒

　　三、操作特點

　　截止閥的密封形式為強制密封,在閥門關(guān)閉時必須向閥瓣施加足夠的力,達到密封必須比壓以上,才能實現(xiàn)密封。由于密封力和介質(zhì)壓力是在同一軸線上,當(dāng)介質(zhì)由閥瓣下部進入(低進高出)時,由于介質(zhì)壓力與密封力方向相反,閥門關(guān)閉力矩遠遠大于開啟力矩,閥桿承受的zui大應(yīng)力為壓應(yīng)力,所以必須具有足夠的強度和剛性,否則閥桿會產(chǎn)生撓性變形。正因如此,當(dāng)截止閥口徑規(guī)格大于DN150(NPs6)時,為了減小閥門操作力矩從而減小閥桿直徑,通常將介質(zhì)流向改由閥瓣上部進入(高進低出),此時介質(zhì)壓力與密封力方向相同,在介質(zhì)壓力作用下,閥門更容易實現(xiàn)密封,關(guān)閉力矩變小,開啟力矩增大,閥桿承受的大應(yīng)力為拉應(yīng)力,此時閥桿直徑可相應(yīng)減小。

　　截止閥開啟時,閥瓣的開啟高度達到閥門公稱尺寸的25%~30%時,流量即已達到大,即表明閥已達到全開位置,所以截止閥的全開位置應(yīng)該按閥瓣的行程來確定。

　　截止閥關(guān)閉時和再次開啟的情況與強制密封閘閥相似,即閥門關(guān)閉后,要在密封面上施加足夠操作力以實現(xiàn)密封。因此,閥門的關(guān)閉力矩應(yīng)在操作力矩的基礎(chǔ)上增加到規(guī)定值來確定。而閥門再次開啟時,由于要克服靜摩擦和熱膨脹等因素的影響,閥門開啟力矩通常要比關(guān)閉力矩還要大,才能可靠地開啟閥門,因此在設(shè)計時應(yīng)予以考慮。為了減小啟閉閥門中形成的高沖擊壓力,截止閥操作時要緩慢,在某種意義上說,要產(chǎn)生與流量速度相一致的變化率。