漿液閥的操作原理與結構特點(diǎn)
漿液閥也被稱(chēng)為刀型閘閥。20世紀70年代,國內在礦山、電廠(chǎng)行業(yè)輸送煤漿、礦漿的管道上,還采用普通的閘閥。由于漿料的特殊性,使用普通的閘閥不能很好地滿(mǎn)足其工況要求,易造成渣料沉積,使閥門(mén)難以啟閉,甚至堵塞,此問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好的解決。20世紀80年代后我國引進(jìn)了漿液閥制造技術(shù)及有關(guān)設備,生產(chǎn)出電動(dòng)、氣動(dòng)和手動(dòng)的漿液閥。在近幾十年的時(shí)間里,漿液閥結構形式及特征又在吸收和消化國內外先進(jìn)技術(shù)基礎上對閥體結構、密封形式、驅動(dòng)裝置及電氣控制方面做了進(jìn)一步更新。使其應用范圍從普通領(lǐng)域擴展到了更為廣闊的各行各業(yè)。從礦山電廠(chǎng)的選煤、排矸、排渣,發(fā)展到了城市的污水處理及造紙廠(chǎng)紙漿處理,從一般的工業(yè)管道發(fā)展到了食品、衛生、醫藥等專(zhuān)業(yè)管道系統。超薄型的漿液閥以其體積小、流阻小、重量輕、易安裝、易拆卸等優(yōu)點(diǎn)徹底解決了普通閘閥、平板閘閥、球閥、截止閥、調節閥、蝶閥等類(lèi)閥門(mén)的流阻大、重量大、安裝難、占地面積大等的疑難問(wèn)題。漿液閥出現后,大量的通用切斷和調節類(lèi)閥門(mén)已被漿液閥所取代。
漿液閥的操作原理與結構特點(diǎn)
漿液閥主要由閥體、閘板、閥桿,閥座和密封填料等部分組成,如圖1所示。該閥適用于泥漿和含纖維材料等介質(zhì)中,其刀刃形閘板可以切斷介質(zhì)中的纖維材料。
圖1 典型的漿液閥結構
1—閥體;2—閘板;3—閥座;4—填料;5—螺栓; 6—螺母;7—填料壓蓋;8—銷(xiāo)軸;9—閥桿; 10—支架;11—閥桿螺母;12—軸承;13—軸承壓蓋;14—手輪;15—鎖定螺母;16—緊定螺釘
動(dòng)作原理:當閥門(mén)需關(guān)閉時(shí),順時(shí)針轉動(dòng)手輪,閥桿開(kāi)始下降并使閘板下移,繼續轉動(dòng)手輪,閥桿推動(dòng)閘板下降,將閘板推移到關(guān)閉位置,這時(shí)閘板面已完全覆蓋通道,同時(shí)閘板在底部楔形刀口楔緊力的作用下,使得閘板面擠壓密封圈,從而起到密封作用。開(kāi)啟時(shí),逆時(shí)針轉動(dòng)手輪時(shí),閥桿帶動(dòng)閘板向上運動(dòng),閘板移動(dòng)離開(kāi)密封圈,閥桿繼續提升閘板(同時(shí)也使密封圈恢復彈性疲勞狀態(tài),從而提高了密封圈的使用壽命),使閘板離開(kāi)密封面至通徑頂部位置時(shí),即漿液閥開(kāi)到全通位置。
漿液閥具有以下優(yōu)點(diǎn):
、俳Y構簡(jiǎn)單由于采用對夾式結構,該閥與普通閥門(mén)比較,具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn),安裝位置不受限制,便于布置,因占地方或空間較少,對減少廠(chǎng)房面積,降低建筑層高,節約基建投資有著(zhù)積極的意義。
、诹黧w阻力小該閥完全敞開(kāi)的通道如一個(gè)短管節,閥壁平滑,防止了介質(zhì)在閥內沉積,因此啟閉操作靈活,無(wú)卡阻現象,不易堵塞。
、勰湍、耐蝕及密封性好閘板是根據介質(zhì)性質(zhì)選用不同材質(zhì)的不銹鋼制成的,閥內可采用橡膠密封圈,保證了閥門(mén)的良好密封性。通過(guò)運行試驗證明,該閥使用壽命長(cháng),是普通閥門(mén)的3~4倍。
、苓m用范圍廣泛漿液閥系列產(chǎn)品規格多種多樣,便于選用,不僅可以用在污水污泥處理工程上,也可用于煤炭、冶金、造紙、化工、發(fā)電、制糖等行業(yè)。
、莅惭b簡(jiǎn)單維修方便本閥采用對夾連接,即將閥門(mén)夾在管道兩個(gè)法蘭之間,用螺栓穿過(guò)法蘭及閥體的螺栓孔加以固定。
、藿(jīng)濟效益好由于這種閥門(mén)使用壽命長(cháng),可降低日常維修費用,減少了因閥門(mén)堵塞而需要拆換所影響的生產(chǎn)時(shí)間,直接和間接的經(jīng)濟效益是明顯的。
漿液閥可認為是平板閘閥的衍生品。刀刃形閘板不僅薄,而且兩面非常平滑,有良好的導向性能,閥座一般是鑲嵌在閥體上的,通道與閥門(mén)口徑一致,呈軸向設置,以保證閘板在介質(zhì)壓力作用下壓向閥座,實(shí)現密封。薄片閘板,使閥體變得相當緊湊,鑄體在外形上類(lèi)似于帶凸耳的閥體。因為閘板開(kāi)啟中要穿過(guò)閥體的頂部,所以安裝閥門(mén)的螺栓不能穿透所有凸耳,而兩凸耳之間受閥門(mén)結構長(cháng)度限制,又沒(méi)有安裝螺母的空間,為了使所有緊固件相同,一般凸耳采用帶螺紋盲孔。這種緊湊的短結構閥體,不僅節省材料和閥門(mén)的安裝空間,同時(shí)也增加了閥門(mén)的耐用性。
漿液閥的通道是平滑的且為全通徑設計,流體阻力系數小,壓力損失少,從而具有很高CV值,非常適合黏性物質(zhì)和帶固體殘渣的液體。刀刃閘板能有效切斷膏狀物,蠟、纖維和紙漿等介質(zhì),并有效密封。閘板完全由密封填料包圍而且不觸及閥體,遇極端壓力和轉矩造成的閥體的變形,只會(huì )壓緊密封填料,而不會(huì )導致閘板卡滯。
漿液閥大規模生產(chǎn)的規格從DN50~600(NPS2~24),最大可達DN1800(NPS72),較為常用的閥體材料包括鑄鐵、鑄鋼和不銹鋼。奧氏體不銹鋼一般應用于DN50~600(NPS2~24)。結構鋼閥體的閥門(mén)規格在DN50~1050(NPS2~42)。異種合金制造的漿液閥也較為常見(jiàn),如合金20,哈氏合金B和哈氏合金C等。為了提高閥門(mén)的耐腐蝕和侵蝕性能,還可以采用全襯橡膠結構。閘板一般采用不銹鋼材料。支架一般是鑄鋼件,某些情況下也有選擇不銹鋼。軸承或閥桿螺母一般采用銅合金。
閥門(mén)可配備標準法蘭和螺栓緊固件,但壓力限制會(huì )遠低于正常法蘭額定值,例如帶有ASME B16.5 Class150法蘭面的閥門(mén),額定值只能限制到3.5~10bar。用于固體輸送、泥漿和紙漿漿料以及干燥顆粒工況的額定值,一般限制在閥體材料壓力額定值的50%。