截止阀的启闭件是塞形的阀瓣,密封面呈平面或锥面,阀瓣沿流体的中心线作直线运动。阀杆的运动形式,有升降杆式(阀杆升降,手轮不升降),也有升降旋转杆式(手轮与阀杆一起旋转升降,螺母设在阀体上)。截止阀只适用于全开和全关,不允许作调节和节流。
截止阀属于强制密封式阀门,所以在阀门关闭时,必须向阀瓣施加压力,以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀六时,操作力所需要克服的阻力,是阀杆和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力,关阀门的力比开阀门的力大,所以阀杆的直径要大,否则会发生阀杆顶弯的故障。近年来,从自密封的阀门出现后,截止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔,这时在介质压力作用下,关阀门的力小,而开阀门的力大,阀杆的直径可以相应地减少。同时,,在介质作用下,这种形式的阀门也较严密。我国阀门“三化给”曾规定,截止阀的流向,一律采用自上而下。
截止阀开启时,阀瓣的开启高度,为公称直径的25%~30%时,流量已达到{zd0},表示阀门已达全开位置。所以截止阀的全开位置,应由阀瓣的行程来决定。
截止阀优点:
1、结构简单,制造和维修比较方便。
2、工作行程小,,启闭时间短。
3、密封性好,,密封面间摩擦力小,寿命较长。
截止阀的缺点如下:
1、流体阻力大,开启和关闭时所需力较大。
2、不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。
3、调节性能较差。
截止阀的种类按阀杆螺纹的位置分有外螺纹式、内螺纹式。按介质的流向分,,有直通式、直流式和角式。截止阀按密封形式分,有填料密封截止阀和波纹管密封截止阀。
截止阀的结构形式:
截止阀阀体的结构形式有直通式、直流式和直角式,。直通式是最常见的结构,但其流体的阻力{zd0}。直流式流体阻力较小,多用于含固体颗粒或粘度大的流体。直角式阀体多采用锻造,适用于较小通经、较高压力的的截止阀。
截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短,并具有非常可靠的切断动作,使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。
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的接触,并具有非常可靠的切断动作,合得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。
截止阀一旦处于开启状态,,它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触,因而它的密封面机械磨损较小,由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时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用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化,因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。
常用的截止阀有以下几种:
1)角式截止阀;在角式截止阀中,流体只需改变一次方向,以致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。
2)直流式截止阀;在直流式或Y形截止阀中,阀体的流道与主流道成一斜线,这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小,因而通过阀门的压力损失也相应的小了。
3)柱塞式截止阀:这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在该阀门中,阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。阀瓣磨光成柱塞与阀杆相连接,密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。两个弹性密封圈用一个套环隔开,并通过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换,可以采用各种各样的材料制成,该阀门主要用于“开”或者“关”,但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环,也可以用于调节流量。
截止阀安装时,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的手动截止阀,以阀门关闭时介质作用于阀芯的力不大于350kg为限。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。
截止阀的操作力矩分析:
截止阀由全开位置开始关闭的阶段,随着阀瓣的下降,流体在阀瓣前后造成压差,以阻止阀瓣下降,而且这个阻力随阀瓣下降而迅速增加。当截止阀全关时,阀瓣前后压差等于介质工作压力,这时阻力{zd0}。再加以强制的密封力,使截止阀关闭瞬间的操作力增加很快。在阀门开启过程中,由于介质压力或阀瓣前后压差造成的推力都是帮助开启阀门的。应该指出的是,在开阀瞬间的力矩有可能超过关阀时的力矩,因为此时要克服较大的静摩擦力。
截止阀开启时,阀瓣的开启高度达到截止阀公称直径的25%~30%时,流量即已达到{zd0},即表明截止阀已达到全开位置,所以截止阀的全开位置应由阀瓣行程来确定。截止阀关闭时的情况和关严后再次开启的情况与强制密封式的闸阀相似,因此,截止阀的关闭位置应该按操作力矩增加到规定值来确定。
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xx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。 截止阀的特点:
1、结构比闸阀简单,制造与维修都较方便。
2、密封面不易磨损及擦伤,密封性好,启闭时阀瓣与阀体密封面之间无相对滑动,因而磨损与擦伤均不严重,密封性能好,使用寿命长。密封面面积较小,结构较简单,,制造密封面所需工时和密封圈所需贵重材料均较闸阀少。
3、启闭时,阀瓣行程小,因而截止阀高度比闸阀小,但结构长度比闸阀长。
4、启闭力矩大、启闭较费力,启闭时间校长。
5、流体阻力大,因阀体内介质通道较曲折,流体阻力大,动力消耗大。
6、不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。
7、调节性能较差。
8、介质流动方向 公称压力PN≤16MPa时,一般采用顺流,介质从阀瓣下方向上流;公称压力PN≥20MPa时,一般采用逆流,介质从阀瓣上方向下流.以增加密封件能。使用时,截止阀介质只能单方向流动,不能改变流动方向。
9、全开时阀瓣经常受冲蚀。
10、利用螺纹移动阀瓣,不会发生突然启闭现象,就不易发生&ldquo,;水锤”现象。
截止阀一般适用于各种压力及各种温度条件下,,在规定的标准范围内,输送液体和气体介质,但不适用于输送含有固体沉淀或析出晶体的液体。
截止阀非常适合作为切断或调节以及节流使用,且可用于大部分介质流程系统中。已研制出满足石化、电力、冶金、城建、化工等部门各种用途的多种形式的截止阀。