發(fā)布時(shí)間:2022-09-26
法蘭閘閥的原理
法蘭閘閥是隔離類(lèi)閥門(mén)中常見(jiàn)的閥門(mén)類(lèi)型之一。在每個(gè)精煉廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、電站和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中都可以找到這類(lèi)閥門(mén),其制造尺寸范圍可以從DN6~ 4200。選用法蘭閘閥的主要目的是截?cái)嗔黧w。正是由于這個(gè)原因,法蘭閘閥通常被稱(chēng)為“截?cái)唷遍y或“阻斷”閥。法蘭閘閥一般應(yīng)用于全開(kāi)或全關(guān)操作的工作場(chǎng)合。當(dāng)全開(kāi)時(shí),通過(guò)法蘭閘閥的壓力降非常小;當(dāng)全關(guān)時(shí),具有很好的壓力密封性能。由于閘板與閥座環(huán)的配合,當(dāng)法蘭閘閥關(guān)閉時(shí),幾乎沒(méi)有泄漏發(fā)生。然而,在背壓(一般不小于0.34bar,1bar=105 Pa)非常低的情況下,可能會(huì)發(fā)生某些泄漏。法蘭閘閥的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通常開(kāi)啟和關(guān)閉很緩慢,這一特性可以防止流體水錘效應(yīng)對(duì)管道系統(tǒng)的損壞。
在眾多通用閥門(mén)類(lèi)型中,只有全通徑球閥能夠與法蘭閘閥的流量特性相當(dāng)。對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和對(duì)等密封使得法蘭閘閥可以從兩個(gè)方向中的任何一個(gè)方向上截?cái)嘟橘|(zhì)流。法蘭閘閥還可以選用各種材料制造,可以從五金店貨架上找到DN15的小型黃銅法蘭閘閥,也可從核電站核島中找到特殊合金法蘭閘閥。法蘭閘閥的主要局限性在于不能適用于節(jié)流性工況。當(dāng)法蘭閘閥應(yīng)用于節(jié)流性工況時(shí),流體在閥座附近常常具有很高的流速,這樣會(huì)引起侵蝕。同樣在部分開(kāi)啟狀態(tài),閘板會(huì)在介質(zhì)的沖擊下出現(xiàn)擺動(dòng),這樣會(huì)造成密封副損壞。通常,法蘭閘閥比截止閥更易于產(chǎn)生閥座和閘板密封面的磨損,而這種磨損的修復(fù),很難通過(guò)研磨和拋光的手段來(lái)完成。
由于法蘭閘閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)非常適合于大型化裝置,所以其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,并向著高溫高壓發(fā)展。法蘭閘閥大口徑已達(dá)DN4200,在合成氨裝置中已大量使用PN320的高壓法蘭閘閥,用于石油、天然氣鉆采的井口的法蘭閘閥工作壓力高達(dá)138MPa。制造高溫高壓法蘭閘閥的關(guān)鍵,是解決由于溫度變化引起閘板楔死的問(wèn)題,以及保證其可靠的密封性能。為此,要在閘板和閥座密封結(jié)構(gòu)上進(jìn)行研究改進(jìn)。彈性閥座和彈性浮動(dòng)閥座已開(kāi)始得到應(yīng)用,使法蘭閘閥能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)口密封、出口密封或進(jìn)出口雙重密封。目前法蘭閘閥使用壽命還難以與其他閥類(lèi)相比,如何提高使用壽命,也是法蘭閘閥發(fā)展的重要方向。
上海川滬閥門(mén)可以根據(jù)客戶(hù)要求生產(chǎn)出手動(dòng)法蘭閘閥、電動(dòng)法蘭閘閥、氣動(dòng)法蘭閘閥等產(chǎn)品,滿(mǎn)足了蒸汽、油品、水等場(chǎng)合的適用。
法蘭閘閥的特點(diǎn)
法蘭閘閥又叫閘板閥,主要由閥體、閥蓋、閘板、閥桿、閥座和密封填料等部分組成,如圖1所示。
圖1 典型的法蘭閘閥結(jié)構(gòu)
1—閥體;2—閘板;3—閥座;4—閥桿;5—墊片;6—閥蓋; 7—上密封座;8—填料;9—填料壓套;10—填料壓板; 11—閥桿螺母;12—鎖緊螺母;13—緊定螺釘; 14—手輪;15—軸承壓蓋;16—油杯
法蘭閘閥是啟閉件(閘板),由閥桿帶動(dòng),沿閥座(密封面)做直線(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)。一般,法蘭閘閥不可用來(lái)調(diào)節(jié)流量,只能作為截?cái)嘌b置使用,要么完全開(kāi)啟,要么完全關(guān)閉。在各種類(lèi)型的閥門(mén)中,法蘭閘閥是應(yīng)用廣泛的一種。既適用于常溫和常壓工況,也適用于高溫及低溫和高壓及低壓工況,并可以通過(guò)選用不同的材質(zhì),適用于各種不同的介質(zhì)中。
法蘭閘閥具有如下優(yōu)點(diǎn):
①流體阻力小。法蘭閘閥閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的,介質(zhì)流經(jīng)法蘭閘閥時(shí)不改變其流動(dòng)方向,因而流體阻力較小。
②結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度(與管道相連接的兩端面間的距離)較小。由于閘板呈圓盤(pán)狀,是垂直置于閥體內(nèi)的,而截止閥閥瓣(也呈圓盤(pán)狀)是平行置于閥體內(nèi)的,因而與截止閥相比,其結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度較小。如PN16、DN150的截止閥,其結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為480mm,而同一參數(shù)的法蘭閘閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度僅為350mm。
③啟閉較省力。啟閉時(shí)閘板運(yùn)動(dòng)方向與介質(zhì)流動(dòng)方向相垂直,而截止閥閥瓣通常在關(guān)閉時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與閥座處介質(zhì)流動(dòng)方向相反,因而必須克服介質(zhì)的作用力。所以與截止閥相比,法蘭閘閥的啟閉較為省力。
④介質(zhì)流動(dòng)方向不受限制。介質(zhì)可從法蘭閘閥兩側(cè)任意方向流過(guò)法蘭閘閥,均能達(dá)到接通或截?cái)嗟哪康。便于安裝,適用于介質(zhì)的流動(dòng)方向可能改變的管路中。
⑤全開(kāi)時(shí),密封面受工作介質(zhì)的沖蝕很小。
⑥形體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,制造工藝性較好。
同時(shí)法蘭閘閥也存在一些缺點(diǎn)如下:
①密封面易產(chǎn)生擦傷。啟閉時(shí)閘板與閥座相接觸的兩密封面之間有相對(duì)滑動(dòng),在介質(zhì)推力作用下易產(chǎn)生擦傷,從而破壞密封性能,影響使用壽命。
②零件較多,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造與維修都較為困難,與截止閥相比成本較高。
③外形尺寸和開(kāi)啟高度都較大,所需安裝的空間亦較大。
④一般法蘭閘閥都有兩個(gè)密封副,給加工、研磨和維修增加了一些困難。
⑤操作行程大,啟閉時(shí)間長(zhǎng)。由于開(kāi)啟時(shí)需將閘板完全提升到閥座通道上方,關(guān)閉時(shí)又需將閘板全部落下阻斷閥座通道,所以閘板的啟閉行程很大,啟閉時(shí)間較長(zhǎng)。