截止阀是使用很广泛的一种阀门,由于开闭过程中密封面之间摩擦力小,经久耐用,开启高度不高,生产简单,维修方便,不仅适用于中低压,而且适用于高压。闸阀是常见的阀门之一,闸阀的启闭件叫做闸板,闸板为上下运动,与流体方向垂直,闸阀只能作全开和全关,不能作调节和节流之用。
一、阀门结构
截止阀的启闭件是塞形的阀瓣,阀瓣沿阀座中心线移动,依靠阀杠施加的压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,达到密封效果。
闸阀的启闭件是闸板,闸板的运动方向与流体方向相垂直,闸板有两个密封面,较常用的模式闸板阀的两个密封面形成楔形。
闸阀比截止阀复杂,闸阀短而高,截止阀长而矮,特别是明杆闸阀,需要较高的操作空间。
二、工作原理
截止阀的工作原理是:
截止阀的启闭件是塞形的阀瓣,阀瓣沿阀座中心线移动,依靠阀杠施加的压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,达到密封效果,阻止介质流通。但因为流体阻力大,长期运行时,密封可靠性不强。在开启和关闭过程中,由于阀瓣于阀体密封面间的摩擦力比闸阀小,因而耐磨。
闸阀的工作原理是:
闸阀的启闭件是闸板,闸板的运动方向与流体方向相垂直,闸板有两个密封面,较常用的模式闸板阀的两个密封面形成楔形,楔形角随阀门参数而异,通常为5°,介质温度不高时为2°52'。闸阀关闭时,密封面可以只依靠介质压力来密封,即依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封,这就是自密封。大部分闸阀是采用强制密封的,即阀门关闭时,要依靠外力强行将闸板压向阀座,以保证密封面的密封性。闸阀只能作全开和全关,不能作调节和节流。
三、密封面
截止阀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。截止阀只有在完全关闭时阀芯和密封面才相互接触,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。
闸阀关闭时,密封面可以只依靠介质压力来密封,即只依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封,这就是自密封。大部分闸阀是采用强制密封的,即阀门关闭时,要依靠外力强行将闸板压向阀座, 以保证密封面的密封性。
四、流向方向
截止阀有规定进口和出口方向,介质由下往上通过截止阀阀芯,我国阀门“三化给”曾规定,截止阀的流向,一律采用自上而下。
闸阀则无进出口方向要求。
五、阻力系数
普通截止阀的阻力系数约为3.5~4.5。
普通闸阀的流动阻力系数约为 0.08~0.12。
七、行程
闸阀的行程比截止阀的要大,闸阀,需要较高的操作空间。
如果闸阀做调节用的话,闸板处于半开状态,介质在流动过程中,势必会对闸板冲刷,容易造成闸板损坏弯曲。
八、优点缺点
截止阀的优点:
1、截止阀结构简单,制造和维修比较方便。
2、截止阀工作行程小,启闭时间短。
3、截止阀密封性好,密封面间磨擦力小,寿命较长。
截止阀的缺点:
1、截止阀流体阻力大,开启和关闭时所需力较大。
2、截止阀不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。
3、截止阀调节性能较差。
闸阀的优点:
1、流体阻力小因为闸阀阀体内部介质通道是直通的,介质流经闸阀时不改变其流动方向,所以流体阻力小。
2、启闭力矩小,开闭较省力因为闸阀启闭时闸板运动方向与介质流动方向相垂直、与截止阀相比,闸阀的启闭较省力。
3、介质流动方向不受限制,不扰流、不降低压力介质可从闸阀两侧任意方向流过、均能达到使用的目的.更适用于介质的流动方向可能改变的管路中。
4、结构长度较短因为闸阀的闸板是垂直置于阀体内的,而截止阀阀瓣是水平置于阀体内的,因而结构长度比截止阀短。
5、密封性能好全开时密封面受冲蚀较小。
6、全开时,密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。
7、体形比较简单,铸造工艺性较好,适用范围广。
闸阀的缺点:
1、密封面易损伤启闭时闸板与阀座相接触的两密封而之间有相对摩擦,易损伤,影响密封件能与使用寿命,维修比较困难。
2、启闭时间长,高度大由于闸阀启闭时须全开或全关,闸板行程大,开启用要一定的空间,外形尺寸高,安装所需空间较大。
3、结构复杂闸阀一般都有两个密封面,给加工、研磨和维修增加一些,困难零件较多,制造与维修较困难,成本比截止阀高。
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。闸阀和截止阀属于全开全关型阀门,作为切断或接通介质之用,不宜作为调节阀使用。
截止阀和闸阀的应用范围是根据其特点决定的。在较小的通道中,当要求有较好的关断密封性时,多采用截止阀,在蒸汽管道和大直径的给水管道中,由于流体阻力一般要求较小,则采用闸阀。