化工儀器網(wǎng)
技術文章
Bosch-REXROTH博士力士樂壓力截止閥的工作原理
閱讀：652 發(fā)布時間：2023-7-26工作原理；
截止閥,，也叫截門,，是使用泛的一種閥門之一，它之所以廣受歡迎,，是由于開閉過程中密封面之間摩擦力小,，比較耐用，開啟高度不大,，制造容易,，維修方便，不僅適用于中低壓,，而且適用于高壓,。截止閥的閉合原理是，依靠閥杠壓力,，使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合,，阻止介質(zhì)流通。我國閥門“三化給"曾規(guī)定,，截止閥的流向,，一律采用自上而下，所以安裝時有方向性,。截止閥的結構 長度大于閘閥，同時流體阻力大,，長期運行時,，密封可靠性不強。
截止閥作為最重要的截斷類閥門之一,在航空航天領域發(fā)揮著重要的作用,。作為航天設備的重要元件,截止閥實現(xiàn)了介質(zhì)輸送,、截止、調(diào)節(jié)等功能,其密封性能直接影響到航天設備的安全可靠運行,。研究典型截止閥密封特性的影響因素及影響規(guī)律,對閥門密封副的結構設計具有指導意義,從而提高閥門的密封性能和可靠性,。 [1]
截止閥工作原理及特性
閥門對其所在的管路中的介質(zhì)起著切斷和節(jié)流的重要作用,截止閥作為一種極其重要的截斷類閥門,其密封是通過對閥桿施加扭矩,閥桿在軸向方向上向閥瓣施加壓力,使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合,阻止介質(zhì)沿密封面之間的縫隙泄漏。
截止閥的密封副由閥瓣密封面和閥座密封面組成,閥桿帶動閥瓣沿閥座的中心線作垂直運動,。截止閥啟閉過程中 啟高度較小,易于流量的調(diào)節(jié),且制造維修方便,壓力適用范圍廣,。
與工業(yè)生產(chǎn)中另外一種常用的截斷類閥門一一閘閥相比,從結構上來說,截止閥比前者簡單,便于制造和維修。從使用壽命上來說,截止閥密封面不易磨損及擦傷,閥門啟閉過程中閥瓣與_座密封面之間無相對滑動,因此對密封面的磨損與擦傷較小,所以提高了密封副的使用壽命截止閥在全 全閉過程中閥瓣行程小,其高度相對閘閥較小,。截止閥的缺點是,啟閉力矩較大且難以實現(xiàn)快速啟閉,因閥體內(nèi)流道比較曲折,流體流動阻力大,造成流體動力在管路中損失較大,。 [1]
分類
根據(jù)通道方向
1）直通式截止閥
2）直流式截止閥：在直流式或Y形截止閥中,，閥體的流道與主流道成一斜線，這樣流動狀態(tài)的破壞程度比常規(guī)截止閥要小,，因而通過閥門的壓力損失也相應的小了,。
3）角式截止閥：在角式截止閥中，流體只需改變一次方向,，以致于通過此閥門的壓力降比常規(guī)結構的截止閥小,。
4）柱塞式截止閥：這種形式的截止閥是常規(guī)截止閥的變型。在該閥門中,，閥瓣和閥座通常是基于柱塞原理設計的,。閥瓣磨光成柱塞與閥桿相連接，密封是由套在柱塞上的兩個彈性密封圈實現(xiàn)的,。兩個彈性密封圈用一個套環(huán)隔開,，并通過由閥蓋螺母施加在閥蓋上的載荷把柱塞周圍的密封圈壓牢。彈性密封圈能夠更換,，可以采用各種各樣的材料制成,，該閥門主要用于“開"或者“關"，但是備有特制形式的柱塞或特殊的套環(huán),，也可以用于調(diào)節(jié)流量,。
閥桿上螺紋的位置
1）上螺紋閥桿截止閥：截止閥閥桿的螺紋在閥體的外面。其優(yōu)點是閥桿不受介質(zhì)侵蝕,，便于潤滑,，此種結構采用比較普遍。
2）下螺紋閥桿截止閥：截止閥閥桿的螺紋在閥體內(nèi),。這種結構閥桿螺紋與介質(zhì)直接接觸,，易受侵蝕，并無法潤滑,。此種結構用于小口徑和溫度不高的地方,。
國內(nèi)生產(chǎn)截止閥的廠家比較多，連接尺寸也大多不統(tǒng)一,。主要分以下幾個大類：以JB/T2203－1999《截止閥結構長度》為主的通用類,。目前國內(nèi)大多數(shù)截止閥生產(chǎn)廠家均按本標準設計生產(chǎn)。但本標準也不盡規(guī)格不全,，單閘板截止閥最大公稱通徑為DN1200,，雙閘板截止閥最大公稱通徑 DN1500。根據(jù)廠家所生產(chǎn)的截止閥規(guī)格及掌握的資料來看,，目前角式截止閥公稱通徑最小為DN15,，Z型直通式截止閥公稱通徑達到DN2000。經(jīng)考證，各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一,。為了有一個統(tǒng)一的標準,，用戶在選用及安裝時同一規(guī)格能夠互換，建議中國通用機械研究所對JB/T2203－1999《截止閥結構長度》進行修訂,。建議設計院及用戶按標準選用,，截止閥生產(chǎn)廠家按標準設計制造。
根據(jù)用途
襯氟截止閥適用在-50～150℃的各種濃度的王水,、硫酸,、鹽酸、氫氟酸和各種有機酸,、強酸,、強氧化劑，還適用于各種濃度的強堿有機溶劑以及其它腐蝕性氣體,，液體介質(zhì)的管路上使用.
國標截止閥是截止閥,，API美標截止閥美標截止閥執(zhí)行ANSI和API標準，閥瓣和閥座的密封面采用不同硬度的司太立（Stellite）鈷基硬質(zhì)合金堆焊而成,，密封可靠,、硬度高、耐磨,、耐高溫,、耐腐蝕、抗擦傷性能好,、壽命長,。
針型閥是一種小口徑儀表閥門,在儀表測量管道系統(tǒng)中起啟閉和精確的流量控制作用,主要有電站儀表系列、油田專用系列,、美標系列等,。
低溫截止閥通常指工作溫度低于 -110℃ 的閥門，廣泛應用于液化天然氣,，液化石油氣體和其它低溫行業(yè),。從08年可制造適用溫度達 -196℃ 的截止閥，全部零件采用液氮進行低溫預處理避免使用過程中密封變形泄露,。
柱塞閥又名柱塞截止閥，其密封面采用徑向密封結構,由套在磨光柱塞上的兩個彈性密封圈通過閥體與閥蓋的連接螺栓施加在閥蓋上的載荷把柱塞周圍的彈性密封圈壓緊實現(xiàn)密封的截止閥門,。
保溫夾套截止閥采用保溫夾套設計,，利用外部熱源在閥門的外部循環(huán)加熱，可以有效防止介質(zhì)通過閥門時溫度損失,，保證介質(zhì)的溫度,。
鍛鋼截止閥按照API 602標準設計制造，提供三種閥蓋設計形式：螺栓式閥蓋,焊接式閥蓋,壓力自緊密封閥蓋,用戶可根據(jù)需要選用不同的形式，提供RF法蘭,、NPT螺紋,、SW焊接式三種連接方式。
氧氣專用截止閥采用材質(zhì)優(yōu)良的硅黃銅或不銹鋼鑄造而成,，具有機械強度高,，耐磨損、安全性好等優(yōu)點,。使用在氧氣管路上,，具有優(yōu)良的防爆阻燃性能，消除了氧氣管路上的不安全因素,，廣泛應用于鋼鐵,、冶金、石化,、化工等用氧工程的管網(wǎng)中,。除了具有普通閥門的功能外，又有其自身的特點,。在制造時采用嚴格的禁油措施,，并且所有零件在安裝前均進行嚴格的脫脂處理。
波紋管截止閥采用成形不銹鋼波紋管設計,，波紋管往復試驗10000,，密封性能可靠，適用于易燃易爆,，有毒有害介質(zhì)的工礦,，可以有效地防止閥門外漏現(xiàn)象。
產(chǎn)品對
波紋管截止閥與普通截止閥比較
1,、 雙重的密封設計(波紋管+填料)若波紋管失效,，閥桿填料也會避免泄漏,并符合國際密封標準。
2,、沒有流體損失,，降低能源損失，提高工廠設備安全,。
3,、使用壽命長，減少維修次數(shù),，降低經(jīng)營成本,。
4、堅固耐用的波紋管密封設計,，保證閥桿的零泄漏,，提供無需維護的條件,。
5、氣體介質(zhì)閥座采用PTFE軟密封材料提高本閥的密封性,。
6,、耐高溫≤425℃閥座采用錐面硬密封。達到氣密性能零泄漏,。
隨著人工成本的不斷上漲減輕勞動力是越來越多的企業(yè)所希望的,，有這樣的波紋管截止閥可以讓工人開關更輕松產(chǎn)品使用的壽命更長密封性能更好的產(chǎn)品，有理由相信它的前景會越來越廣闊,。
電動型
電動截止閥的特點
1．流體阻力小,，其阻力系數(shù)與同長度的管段相等。
2．結構簡單,、體積小,、重量輕。電動截止閥
3．緊密可靠,，閘閥的密封面材料廣泛使用塑料,、密封性好，在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用,。
4．操作方便,，開閉迅速，從全開到全關只要旋轉90°,，便于遠距離的控制,。
5．維修方便，閘閥結構簡單,，密封圈一般都是活動的,，拆卸更換都比較方便。
6．在全開或全閉時,，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,，介質(zhì)通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕,。
7．適用范圍廣,，通徑從小到幾毫米，大到幾米,，從高真空至高壓力都可應用,。
電動截止閥分類
按其通道位置可分為直通式，直角式,。
工作原理
電動截止閥的工作原理是靠旋轉閥戀來使閥門暢通或閉塞,。閘閥開關輕便，體積小,，可以做成很大口徑,，密封可靠，結構簡單,，維修方便,，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕,，在各行業(yè)得到廣泛的應用,。
A、開啟過程
1在關閉位置,，閥體受閥桿的機械施壓作用,，緊壓在閥座上。
2當逆時針轉動手輪時,，閥桿則反向運動,，其底部角形平面使球體脫開閥座。
3閥桿繼續(xù)提升,，并與閥桿螺旋槽內(nèi)的導銷相互作用,，使球體開始無摩擦地旋轉。
4直至到全開位置,，閥桿提升到極限位置,，球體旋轉到全開位置。
B,、關閉過程
1關閉時,，順時針旋轉手輪，閥桿開始下降并使球體離開閥座開始旋轉,。
2繼續(xù)旋轉手輪,，閥桿受到嵌于其上螺旋槽內(nèi)的導銷的作用，使閥桿和閘板同時旋轉90°,。
3快要關閉時閘體已在與閥座無接觸的情況下旋轉了90°,。
4手輪轉動的最后幾圈，閥桿底部的角形平面機械地楔向壓迫球體,，使其緊密地壓在閥座上,，達到密封。
電動截止閥結構特點：
1,、啟閉無摩擦,。這一功能解決了傳統(tǒng)閥門因密封面之間相互摩擦而影響密封的問題。
2,、上裝式結構,。對裝在管道上的閥門可直接在線檢查與維修，能有效減少裝置停車,，降低成本,。
3,、單閥座設計。消除了閥門中腔介質(zhì)因異常升壓而影響使用安全的問題,。
4,、低扭矩設計。特殊結構設計的閥桿,，只需配一個小手把閥門就能輕松啟閉,。
5、楔形密封結構,。閥門是靠閥桿提供的機械力,，將球楔壓到閥座上而密封，使閥門的密封性不受管線壓差變化的影響,，在各種工況下密封性能都有可靠保證,。
6、密封面的自清潔結構,。當球體傾離閥座時,，管線中的流體沿球體密封面成360°均勻通過，不僅消除了高速流體對閥座局部的沖刷,，也沖走了密封面上的聚積物,，達到自清潔的目的。
7,、閥門口徑DN50以下的閥體,、閥蓋是模鍛件、DN65以上的閥體,、閥蓋是鑄鋼件,。
8、閥體與閥蓋的連接形式各有不同,、夾箍銷軸式連接,、法蘭墊片連接和自密封螺紋連接。
9,、閥座,、閥瓣密封面均采用等離子噴焊或堆焊鈷鉻鎢硬質(zhì)合金，密封面硬度高,、耐磨,、抗擦傷、使用壽命長,。
10,、閥桿材料為滲氮鋼、滲氮后的閥桿表面硬度高,、耐磨,、抗擦傷,、同時防腐蝕、使用壽命長,。
電動截止閥安裝注意
1,、安裝閥門時注意介質(zhì)的流向，嚴格按閥門流向箭頭指示的方向安裝,。
2、閥門可安裝的管道的任何位置,、同時根據(jù)介質(zhì)和介質(zhì)的溫度選擇碳鋼或合金鋼的閥門,。
3、電動截止閥盡量垂直安裝,，閥桿向上,。
優(yōu)缺
特點
(1)截止閥結構比閘閥簡單，制造與維修都較方便,。
(2)密封面不易磨損及擦傷,，密封性好，啟閉時閥瓣與閥體密封面之間無相對滑動,，因而磨損與擦傷均不嚴重,，密封性能好，使用壽命長,。
(3)啟閉時,，閥瓣行程小，因而截止閥高度比閘閥小,，但結構長度比閘閥長,。
(4)啟閉力矩大、啟閉較費力,，啟閉時間較長,。
(5)流體阻力大，因閥體內(nèi)介質(zhì)通道較曲折,，流體阻力大,，動力消耗大。
(6)介質(zhì)流動方向公稱壓力PN≤16MPa時,，一般采用順流,，介質(zhì)從閥瓣下方向上流；公稱壓力PN≥20MPa時,，一般采用逆流,，介質(zhì)從閥瓣上方向下流．以增加密封件能。使用時,，截止閥介質(zhì)只能單方向流動,，不能改變流動方向,。
(7)全開時閥瓣經(jīng)常受沖蝕。
截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直,。閥桿開啟或關閉行程相對較短,，并具有非常可靠的切斷動作,，使得這種閥門適合作為介質(zhì)的切斷或調(diào)節(jié)及節(jié)流使用,。
缺點
1、截止閥流體阻力大,，開啟和關閉時所需力較大,。
2、截止閥不適用于帶顆粒,、粘度較大,、易結焦的介質(zhì)。
3,、截止閥調(diào)節(jié)性能較差,。
優(yōu)點
1、截止閥結構簡單,，制造和維修比較方便,。
2、截止閥工作行程小,，啟閉時間短,。
3、截止閥密封性好,，密封面間磨擦力小,，壽命較長。
截止閥的種類按閥桿螺紋的位置分有外螺紋式截止閥,、內(nèi)螺紋式截止閥,。按介質(zhì)的流向分，有直通式截止閥,、直流式截止閥和角式截止閥,。截止閥按密封形式分，有填料密封截止閥和波紋管密封截止閥,。