1. 擋板閥概述
擋板閥,又稱翻板閥或蝶形擋板閥,是一種結構簡單、啟閉迅速的直通式截止閥。它通過旋轉閥板(擋板)來實現(xiàn)管路的通斷控制,廣泛應用于真空系統(tǒng)、粉體輸送、煙氣管道及低壓流體系統(tǒng)中,作為隔離或切換流路的關鍵部件。其核心特點是流阻小、啟閉速度快、結構緊湊且易于維護。
2. 主要結構組成
典型的擋板閥主要由以下幾個部分組成,其結構示意圖如下所示:
2.1 閥體
功能: 擋板閥閥門的主體結構,用于連接管路并承受介質壓力。通常為鑄造或焊接而成,流道設計為直通型,以最大限度地減少壓力損失。
材料: 根據(jù)介質特性可選碳鋼、不銹鋼、合金鋼等。
2.2 閥板(擋板)
功能: 核心啟閉件。為一圓盤形板件,通過閥桿的驅動在閥體內旋轉。材料: 通常與閥體材料一致或具有更好的耐腐蝕、耐磨損性能。
2.3 閥桿
功能: 連接閥板與外部執(zhí)行機構,傳遞扭矩的核心傳動件。
設計: 通常為實心或空心軸,一端與閥板固定,另一端穿過閥體與執(zhí)行機構連接。其密封性是防止介質外泄的關鍵。
2.4 閥座與密封組件
功能: 實現(xiàn)閥門關斷時密封的關鍵部件。閥座是固定在閥體內的環(huán)形密封面,閥板與之貼合形成密封副。
密封形式:
軟密封: 閥座采用橡膠、聚四氟乙烯(PTFE)等彈性材料,依靠材料的壓縮變形實現(xiàn)零泄漏密封,密封性能好,但耐溫性有限。
硬密封: 閥座和閥板密封面均為金屬(如不銹鋼、司太立合金),通過精密的研磨加工實現(xiàn)密封,耐高溫、耐磨損,常用于苛刻工況。
2.5 執(zhí)行機構
功能: 提供閥板啟閉所需的動力。
類型:
手動: 通過手輪、手柄或齒輪箱進行操作,適用于不頻繁操作或無動力源的場合。
氣動: 利用壓縮空氣驅動氣缸活塞,帶動閥桿轉動(常配撥叉式或齒輪齒條式結構),啟閉迅速,可實現(xiàn)自動化控制,是最常見的驅動方式。
電動: 通過電機驅動,適用于遠程控制或需要精確調節(jié)的場合。
液動: 利用液壓油驅動,輸出扭矩大,用于大口徑或高壓差工況。
3. 工作原理
擋板閥的工作原理基于旋轉運動,其工作過程可以分為兩個狀態(tài):
3.1 開啟過程
動力輸入: 執(zhí)行機構(如氣動裝置接收到打開的信號)開始動作,輸出旋轉扭矩。
扭矩傳遞: 扭矩通過閥桿傳遞給閥板。
閥板旋轉: 閥板從垂直于流道的“關閉”位置,繞閥桿軸線旋轉 approximately 90°。
流路暢通: 當閥板旋轉至與流道平行時,閥門達到全開狀態(tài)。此時,閥板對介質的阻擋作用最小,流阻極低,介質幾乎可以無阻礙地通過。
3.2 關閉過程
動力輸入: 執(zhí)行機構接收到關閉信號,輸出反向扭矩。
扭矩傳遞: 閥桿帶動閥板反向旋轉。
閥板密封: 閥板從平行于流道的位置旋轉 approximately 90° 回到垂直于流道的位置。
切斷流路: 閥板周邊嵌入或壓緊在閥座上,通過密封圈的彈性變形或金屬面的精密貼合,形成有效的密封環(huán)帶,從而完全阻斷介質的流動。
工作原理核心要點: 擋板閥的啟閉是一個90°旋轉行程的開關動作,其密封性能完全依賴于閥板與閥座在關閉位置的緊密貼合。
4. 性能特點
優(yōu)點:
結構簡單,體積小,重量輕: 尤其適用于安裝空間有限的場合。
啟閉迅速,流阻小: 90°快速啟閉,全開時流道近似等于管道內徑,壓力損失小。
維護方便: 結構簡單,拆裝和更換密封件相對容易。
性價比高: 制造成本相對較低。
缺點:
調節(jié)性能較差: 不宜用于精細調節(jié)流量,在部分開啟狀態(tài)下易產(chǎn)生氣蝕和振動,對密封面造成損壞。
密封壓力有限: 受其結構所限,通常不適用于高壓差工況(特別是大口徑閥門)。
閥板可能對流體產(chǎn)生一定擾動。
5. 典型應用領域
真空系統(tǒng): 作為高真空和低真空管路的隔離閥。
粉體/顆粒輸送: 用于水泥、糧食、化工原料等氣力輸送系統(tǒng)。
煙氣治理: 在脫硫、脫硝系統(tǒng)(FGD)中作為煙氣擋板門。
通風與空調系統(tǒng): 用于控制空氣流量和通斷。
低壓水、氣系統(tǒng): 作為一般的管道截止閥。
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