截止閥閥體的結構設計

                        上海申弘閥門有限公司

  1．之前介紹萬溯化學擴建自立式減壓閥，現在介紹截止閥閥體的結構設計
  截止閥閥體結構設計的原則適用于節流閥、調節閥、安全閥、減壓閥、柱塞閥及止回閥等閥體的結構謾計。截止閥種類 截止閥結構形式 采用設計標準 鑄鋼截止閥

截止閥閥體的結構設計閥體的結構設計

    由于閥門有多種類型，同類型閥門的結構形式又分成許多類別，因此，閥體的形狀千變萬化。盡管如此，由于閥體在受力和功能方面基本相似，故在結構上也有共性，在此將重點分紹閥體結構設計中代表性的截止閥閥體和閘閥閥體的結構設計。截止閥閥芯的金屬支座表面設計成與閥座環的金屬支座表面相互匹配，但其接觸角度略有不同。正常情況下，閥芯具有一個比閥座環錐度較大的角度。這種環形的不相匹配保證了一個窄點的接觸，是全部操作器的軸向力僅僅傳遞到閥座的一小部分，因而得到了金屬對金屬接觸的zui嚴密關閉的可能性。在大多數結構中，手動截止閥的閥座環是用螺紋擰入閥體的。又是在有限的空間內要求用工具旋轉閥座環。對于帶螺紋的閥座也有某些缺點：首先，在腐蝕或苛刻的工況下，螺紋會被腐蝕，使得拆卸困難，第二，在閥芯和閥座之間的對中找正時，需附加的研磨

另外一種常用手動截止閥的導向型式是閥座導向結構。此處閥芯桿是由一個上導向器支撐（它的作用如同填料壓蓋）。閥芯頭延伸部分的外部直徑，作為第二個導向表面，對閥座進行導向。這意味著下部導向器表面留在物流層之內，所以工藝介質比較清潔。閥芯頭的靠下部分具有開孔，該開孔在閥座開啟過程中使物流運動通過閥芯頭到達閥座。改變這些開孔的尺寸和形狀、就會影響到縮減流量和流動特性。因為上導向器和下導向器之間的長度位于zui大長度，因此由于工藝物流造成的側向旋塞運動不是一個問題，而且這種類型的導向器所要求的容許偏差，不像雙頂部閥桿導向器的那樣嚴格。這種結構降低了操作中的閥芯任何振動的機會。當閥芯和閥座有相同材料制成時，在長期或頻繁的操作中可能發生金屬表面磨損。高溫可導致熱膨脹和抱勞。不同截止閥的結構形式、特點及設計標準
標準
ASME B16.34-2004
BS 5160-1989
GB/T 12235-2007API 6D
1、閥體與閥蓋的連接：法蘭 MSS-SP-42-1999
2、流道：角式、直通、直流(Y型)三種 BS 1873-1999
鑄鋼截止閥
3、連接端：法蘭或對焊 JPI-7S-46-1999
4、可以采用多種型式的閥瓣，常規為明桿 JIS B2071-1999
結構，少數口徑較小的截止閥采用暗桿 JIS B2072-1999
結構 JIS B2081-1999
JIS B2082-1999
1、流道
JB/T 7746-1995：縮孔
BS5352-1999：通孔或縮孔 (class150～800);
通孔(class1500) JB/T 7746-1995
JPI-7S-36-1999：通孔 BS 5352-1999
鍛鋼截止閥
2、閥體和閥蓋的連接：法蘭、螺紋或焊接 JPI-7S-36-1999
3、連接端
JB/T 7746-1995：內螺紋、承插焊或法蘭
BS5362-1999：內螺紋、承插、法蘭和對焊
JPI-7S-36-1999：內螺紋、承插
壓力自密封 1、流道：縮孔
鍛鋼截止閥 2、閥體與閥蓋的連接：內壓自封式
3、連接端：對焊、法蘭或承插 ASME B16.34-2004
1、流道：角式、直通、直流(Y型)三種
2、閥體與閥蓋的連接：法蘭
波紋管密 3、連接端：法蘭或對焊 ASME B16.34-2004
封截止閥 4、可以采用多種型式的閥瓣，通常為明桿
，也有少數口徑較小的閥門采用暗桿
5、波紋管和填料雙重閥桿密封
1、流道：角式
2、閥體與閥蓋的連接：螺紋、卡箍或焊接
3、可采用多種型式的閥瓣，對于超高壓閥
角式高壓截止閥 門，通常采用內壓自平衡的閥瓣
4、連接端：法蘭或對焊 ASME B16.34-2004
5、閥體可采用整體式，兩件式 GB/T 12235-2007
雙向三通截止閥 1、流道：雙向三通流道
2、閥體與閥蓋的連接：法蘭
3、連接端：法蘭或對焊 ASME B16.34-2004
放料閥 1、流道：直通式
2、連接端：法蘭
3、閥瓣：上展式或下展式
4、閥體與閥蓋的連接：法蘭 ASME B16.34-2004
襯里截止閥
1、流道：角式、直通、直流(Y型)三種
2、閥體與閥蓋的連接：法蘭
3、連接端：法蘭或對焊
4、襯里材料為橡膠、塑料等 ASME B16.34-2004
料漿閥 1、流道：直流
2、連接端：法蘭
3、閥體結構：分左右閥體中間
夾閥座，左右閥體用螺栓連接
4、閥體與支架連接：采用螺栓連接
5、閥蓋：class150整體鍛造，class300、 GB/T 12235-2007
class400分體式，采用支柱連接
6、閥瓣：錐面密封成平面密封，或節流
三通截止閥
1、流道：三通
2、連接端：法蘭
3、閥瓣：平面密封 ASME B16.34-2004
水封截止閥 1、流道：直流 GB/T 12235-2007
2、連接端：承插焊、對焊 ASME B16.34-2004
3、閥體與閥蓋：均為鍛造，有個鉻鎳鋼或碳鋼 E101-1999
4、閥瓣：錐面密封(DN10～25)，平面密封 (DN32～200)
式密封面堆焊硬質合金

角式節流閥

1、流道：直角
2、連接端：法蘭
3、閥體與閥蓋：為鍛造節流型式，套筒
鉆孔、活塞在套筒中上下移動起到調
節流量作用
4、閥體、閥蓋連接“螺栓連接 API 6A-2002
鈦材截止閥 1、流道：直通
2、閥體、閥蓋、填料箱、閥瓣、閥桿為鈦材
3、閥體、閥蓋連接：螺栓連接
4、閥瓣為平面密封 GB/T 12235-2007
壓力表截止閥 1、流道：直流、直角、三通
2、閥體與閥蓋的連接：整體鍛造或螺紋
3、連接端：外螺紋、卡箍
4、閥瓣：有錐面和平面兩種 ASME B16.34-2004

1、流道：角式、直通、直流（Y型）三種

2、閥體與閥蓋的連接：法蘭

3、連接端：法蘭或對焊

4、可以采用多種型式的閥瓣，常規為明桿結構，少數口徑較小

(1)上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥閥體的流道截止閥閥體的流道可分為直通式、直角式和直流式三種，如圖4—1所示。
  閥體流道設計的原則如下：
  1)閥體端口必須為圓形，介質流道應盡可能設計成直線形或流線型，盡可能避免介質流動方向的突然改變及通道形狀和截面積的急劇變化，以減少流體的阻力、腐蝕和沖蝕。
  2)在直通式閥體設計時應保證通道喉部的流通面積至少等于閥體端口的截面積。
    3)閥座直徑不得小于閥體端口直徑（公稱尺寸）的90 010。
    4)在直流式閥體設計時，閥瓣啟閉軸線（閥桿軸線）與閥體流道出口端軸線的夾角“通常為45。~ 60。

    (2)閥體的結構
    1)鑄造閥體。鑄造閥體是目前應用zui廣的一種結構形式。其zui大優點是通過鑄件造型，既能達到所要求的合理的幾何形狀，特別是流道形狀，又可少受重量方面的限制。
    圖4_2所示為鑄造桶形閥體，這種閥體結構常用于低壓銅制、鑄鐵制以及鋼制（多見于碳鋼）閥門。圖40鑄造桶形閥體
  P/V20. D/V25桶形鑄鋼截止閥閥體設計圖及主要尺寸標注如圖4-3所示，桶形鑄造閥體桶體直徑的參考值見表4-1。

  2)鍛造閥體。鍛造閥體（圖4-4）一般都用于小口徑的閥門，特別是用于公稱尺寸小于或等于DN50的高溫、高壓閥門。鍛造閥體的優點是質量能保證、組織致密、表面質量較好；其缺點是由于流道孔采用機械加工（鉆孔）制成，在孔與孔的過渡區會產生銳角過渡面，造成流阻大且易產生紊流，介質對閥體侵蝕大，鍛件截面與鑄件截面相比較不均勻性更大，因此在厚壁處所產生的熱應力很大（特別是高溫場合），常會在流道的銳角處發生開裂，并且鍛造閥體材料的利用率較低。

圖4-4鍛造截止閥閥體
a)直通式b）角式圖4-5所示為CL800、DN15鍛鋼截止閥閥體設計圖皆郅

 3)鍛焊與鑄焊閥體。鍛焊閥體如圖4—6所示。若鍛造重量受到限制或由于工藝上的原因，可以考慮采用這種形式（應按相應標準規定）。
  4)焊接閥體。焊接閥體（圖4_7）有鋼管焊接和鋼板焊接兩種。這種結構既節省材料又能獲得理想的流道。對于清潔度要求較高的大口徑閥門，這種結構也是比較理想的。其優點是重量輕，表面質量好，清潔度高，流阻小，結構簡單及加工方便；缺點是焊縫多，焊接較困難。對于不銹鋼的焊接闐體，要防止或消除晶間腐蝕和焊接變形，因此，應根據不同情況，在工藝上要采取相應措施。與本文相關的產品有化工隔膜閥構造原理