明杆楔闸阀的构成:由阀体、阀盖、支架、阀杆、手轮、阀杆螺母、闸板等零部件组件,阀杆在操作手轮时,带动阀杆螺母旋转,进而带动阀杆作上下升级,阀杆的头部有T型槽与闸板头部相配合,同时作上下移动。阀门全关时,阀门的总高度最小
闸阀全关时状态,总高度最小
阀门全关时,阀门的总高度最大,阀杆在手轮的作用下,打开阀门至全开状态,阀杆上移,这个时候阀杆头部如果有阻碍,那么阀门是不能实现全开的。
阀门全开时,总高度最大
明杆闸阀是石油、化工、水系统装置用得很多的一种阀门类型。由于其切断功能及适用性广,被大量使用,但是在有些场合或工况条件下不宜使用明杆楔闸阀:
一、操作空间有限的场合
因为闸阀开启高度较高,操作所需较大空间,所以不适用于操作空间较小的场合,如果非要求使用闸阀,多数情况采用的是暗杆闸阀,即阀门开关时,阀杆不作升级,只有旋转,如下图中,最里面的闸阀上面的空间几乎没有,由于其使用的是暗杆闸阀,避免了这样的问题。
暗杆闸阀
二、要求快速启闭的场合
明杆楔式闸阀,手动、伞齿轮、电动驱动方法的闸阀,驱动过程中,阀杆螺母需要旋转,取决升降快慢的两个决定因素是阀杆的螺距和阀门的行程,
比如DN600-PN16的明杆楔式闸阀,阀杆螺纹约是Tr52x8LH,阀门全关到全开的行程大约是625毫米,手轮直接操作时,手轮转一圈,阀杆上升8毫米,这样算下来,需要的时间是: 625毫米/8毫米每圈=78.125圈,意思就是手轮需要转动约78圈时,阀门才能实现阀门全开,这人是单线梯形螺纹的情况。
阀杆头部螺纹部分
如果你觉得时间还是长了些,那把阀杆螺母及阀杆螺纹部分改为双线螺纹,Tr52x12(P8)LH,螺纹的导程变为14毫米,那现在只要52圈可以实现全开,阀启闭时间是缩短了些,但依然不能实现快速开阀,
如果是气动装置作为驱动,大口径的阀门,驱动部件需要足够大的推力,气缸直径需要做很大,得不偿失。
所以明杆楔式闸阀不适用于快速启闭的场合。
三、不宜用于有大量固体沉降的流体介质中。
大量的固体颗粒状介质,在流动的过程中,由于闸阀底部有下凹部分而沉积在次,不能及时排出,阀门关闭时,固体颗粒会在涡流的作用下在此发生旋转,关闭瞬间夹杂在阀座密封面与阀体密封面之间,密封面的硬度不合适的话,极易造成密封被夹伤,同时也会导致闸板关不到位置。
四、需要流量调节的场合。
流量调节就需要改变阀门的开关行程,如开10%,20%等等,为了工况需要,这个可能不同时间开关的程度和频率也不同。这样会导致管道中介质快速流动时,直接冲刷在闸板上,同时由于闸板密封处一般堆焊材质,耐本体部分也在冲刷的环境中,耐冲刷程度不一样,时间长了,本体的冲蚀程度强,反而导致密封面会在开关等因素的共同作用而脱落,等等情况。
五、操作阀门要求比较频繁的场合
操作频繁了,一方向会导致阀座表面过度磨损,两密封面变宽,闸板在全关时下移较多,闸板密封面与阀座密封面可能会不吻合而导致管道内部泄漏,就是内漏,另一方面操作频繁,明杆楔式闸阀的开关时间又长,这样管线设计不经济。
固体颗粒容易下深
六、需要垂直安装或有大倾斜角安装的大口径阀门场合
Oil industry worker turning valve at refinery
我们现在市场上使用的楔式闸阀,闸板在阀体内部上下移动,除了阀杆牵引外,在闸板的两侧还有导轨凹槽与阀体上导轨胫相配合,当阀门水水安装时,闸板的对中性比较好,不会由于导轨之间的摩擦而产生卡阻。
但是垂直安装时情况就发生了,闸板在重力的作用下,倒向最下面的阀体密封面,闸板上的导轨槽与阀体上的导轨胫会产生一边多一边少的情况,如果压力波动、安装角度等因素,会导致闸板与阀体在导轨处发生相互咬住的情况,这种在大口径的闸阀中极易发生这种情况,特别是导轨铸造表面有凹凸不平、没有加工等。
对于特殊情况需要垂直安装的,需要减小配合导轨之间的间隙,同时应把导轨面加工并打磨,试验时还要做相符合于工况环境的动作试验,以证明在垂直情况下可以正常的开关阀门,对于不经过这样处理过的阀门,需要垂直安装,同样需要在安装后进行开关试验,以证明其可以正常开关。