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截止阀和闸阀的区别及选用原则(图)

截止阀和闸阀概述

闸阀和截止阀是关断用阀,是最常见的两种阀门。

下图为一闸阀
 
闸阀
下图为一截止阀
 
截止阀

截止阀和闸阀的区别

一、密封面阀瓣的结构区别

 闸阀比截止阀结构复杂,高度尺寸较大,从外形来看闸阀比截止阀短而高,特别是明杆闸阀需要较高的高度空间,这在安装空间有限的情况下选型要注意的。
 
下图为截止阀的阀瓣,可见其阀瓣是平行于流体的
 

下图为一闸阀的阀瓣,闸阀的阀瓣为一闸板,且与流体的方向垂直
 

二、工作原理区别

截止阀是上升阀杆式,手轮跟着阀杆一起做旋转和上升运动
 

闸阀是手轮旋转,阀杆做上升运动
 

三、安装方式区别

截止阀在安装时,介质可以从阀芯的下方进入和从上方进入两种方式,而闸阀的流向,从两方进入效果都一样

四、对流体的阻力区别

闸阀在全开时整个流道直通,此时介质的运行的压力损失最小,与截止阀相比较,它的主要优点是流体流动阻力小,普通闸阀的流动阻力系数约为0.08~0.12,而普通截止阀的阻力系数约为3.5~4.5。开启关闭力小。闸阀通常适用于,不需要经常启闭,而且保持闸板全开或全闭的工况,不适合调节、节流使用。而截止阀在整个行程中的流阻都很大,不平衡力大,所需的驱动力或力矩也相应地要大很多。但它很适合用作流体的调节、节流。 对于高速流动的介质,闸板在局部开启状况下,可以引起阀门的振动,而振动,又可能损伤闸板和阀座的密封面,而节流,会使闸板遭受介质的冲蚀。

五、密封面区别

    闸阀在开启和关闭时阀芯和阀座密封面始终接触并相互磨擦,因而密封面容易磨损,特别是在阀门处于接近关闭状态时,阀芯前后压差很大,密封面磨损就更为严重;而截止阀的阀瓣一旦处于开启状况,它的阀座和阀瓣密封面之间,就不再接触,因而它的密封面机械磨损较小,但是介质如果含有固体颗粒,容易损坏密封面。 闸阀密封面有一定的自密封能力,它的阀芯靠介质压力紧紧地与阀座密封面接触,达到严密不漏。 楔形闸阀的阀芯斜度一般为3~6度,当强制关闭过量或温度变化较大的阀芯容易卡死。所以,高温、高压楔形闸阀,在结构上都采取了一定的防止阀芯卡死的措施。 截止阀的密封面,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。这一点在进行电动阀门的转矩控制机构调整时,应加以注意。 截止阀的密封面,只有在完全关闭时才相互接触,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。
 

六、行程区别

    闸阀的行程比截止阀的要大。

七、流向区别

    截止阀在安装时,介质可以从阀芯的下方进入和从上方进入两种方式。介质从阀芯的下方进入的优点是当阀门关闭时盘根不受压力,可以延长盘根的使用寿命,并可以在阀前管道承压的情况下,进行更换盘根的工作。介质从阀芯的下方进入的缺点是阀门的驱动转矩较大,约为上方进入的1.05~1.08倍,阀杆受的轴向力大,阀杆容易弯曲。为此,介质从下方进入方式,一般只适用于小口径截止阀(DN50以下),DN200以上的截止阀都选用介质从上方流入的方式。电动截止阀一般是采用介质从上方进入的方式。介质从上方进入方式的缺点正好与下方进入方式相反。而闸阀的流向,从两方进入效果都一样。 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。

八、维护流程区别

    闸阀的维修,不适合在现场管道上进行,而 大部分截止阀的阀座和阀瓣,可以在线更换,无需把整个阀门,从管线上拆下来,这对于阀门和管线焊接成一体的场合,是很适合的。 当然,闸阀与截止阀的区别还不止这几种,在选型和使用中我们要很好地区分它们的异同,才能避免出错。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。

闸阀和截止阀优缺点对比:

闸阀与截止阀相比较,它的主要优点是流体流动阻力小,普通闸阀的流动阻力系数约为0.08~0.12,而普通截止阀的阻力系数约为3.5~4.5。开启关闭力小,介质可以两个方向流动。
缺点是结构复杂,高度尺寸较大,密封面容易磨损。 截止阀的密封面,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。这一点在进行电动阀门的转矩控制机构调整时,应加以注意。
    截止阀的密封面,只有在完全关闭时才相互接触,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。
    截止阀在安装时,介质可以从阀芯的下方进入和从上方进入两种方式。介质从阀芯的下方进入的优点是当阀门关闭时盘根不受压力,可以延长盘根的使用寿命,并可以阀前管道承压的情况下,进行更换盘根的工作。介质从阀芯的下方进入的缺点是阀门的驱动转矩较大,约为上方进入的1.05~1.08倍,阀杆受的轴向力大,阀杆容易弯曲。为此,介质从下方进入方式,一般只适用于小口径的手动截止阀,以阀门关闭时介质作用于阀芯的力不大于350kg为限。电动截止阀一般是采用介质从上方进入的方式。介质从上方进入方式的缺点正好与下方进入方式相反。
    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。

闸阀和截止阀的选用:

     截止阀比闸阀结构简单、密封性要好、制造、维修要方便;缺点是流体阻动力大、启闭力度大。闸阀、截止阀均为全开全闭型阀门,适合做截断用,不宜作调节阀使用。应用过程中选择时要注意阀门特点。小型管道和要求较好的密封性能一般选用截止阀;在蒸汽系统和大口径管路中,由于流体阻力小,适合采用闸阀。

闸阀的选用:
  闸阀的启闭件是闸板,闸板的运动方向与流体方向相垂直,闸阀只能作全开和全关,不适合作调节和节流。闸板有两个密封面,最常用的楔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5o。楔式闸阀的闸板可以做成一个整体,叫做刚性闸板;也可以做成能产生微量变形的闸板,以改善其工艺性,弥补密封面角度在加工过程中产生的偏差,这种闸板叫做弹性闸板。
  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。
闸阀具有以下优点:
  1.流体阻力小,密封面受介质的冲刷和侵蚀小。
  2.开闭较省力。
  3.介质流向不受限制,不扰流、不降低压力。
  4.形体简单,结构长度短,制造工艺性好,适用范围广。
  公称压力或压力级:PN1.0-16.0MPa、ANSICLASS150-300LB、JIS10-20K
  公称通径或口径:DN10~1000、NPS1/2~36"
  连接方式:法兰、对焊、螺纹等
  适用温度:-196℃~700℃ 
  驱动方式:手动、伞齿轮传动、气动、电动、液动、气液联动、电液联动
  阀体材料:WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M(316L)、Ti。选用不同的材质,可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。

截止阀的选用:
      截止阀有两种安装方式,一种是介质从阀芯的上方流进,优点是关闭时盘根不受压力,可在阀前承压时进行更换盘根,有使用寿命长的特点。另一种是介质从阀芯的下方进入,它的缺点是驱动转矩很大,是上方流进的1倍,阀杆受的轴向力大,阀杆容易弯曲。一般适合小口径的手动截止阀,以截止阀关闭时介质作用于阀芯的力不大于350kg为限。电动截止阀一般是采用介质从上方进入的方式。
  截止阀是指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式,阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且具有非常可靠的切断功能,又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。因此,这种类型的阀门非常适合作为切断或调节以及节流使用。
截止阀选用原则是:
  1、高温、高压介质的管路或装置上宜选用截止阀。如火电厂、核电站,石油化工系统的高温、高压管路上。
  2、管路上对流阻要求不严的管路上。即对压力损失考虑不大的地方。
  3、小型阀门可选用针阀、仪表阀、取样阀、压力计阀等。
  4、有流量调节或压力调节,但对调节精度要求不高,而且管路直径又比较小,如公称通经≤50mm的管路上,宜选用。
  5、合成工业生产中的小化肥和大化肥宜选用公称压力PN160公称压力16MPa或PN320公称压力32MPa的高压角式截止阀或高压角式节流阀。
  6、氧化铝拜耳法生产中的脱硅车间、易结焦的管路上,易选用阀体分开式、阀座可去处的、硬质合金密封副的直流式截止阀或直流式节流阀。
  7、城市建设中的供水、供热工程上,公称通经较小的管路,可选用截止、平衡阀或柱塞阀,如公称通经小于150mm的管路上。
截止阀优点是:
  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。
  开启高度一般仅为阀座通道直径的1/4,因此比闸阀小的多。
  通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面,因而制造工艺性比较好,便于维修。
  公称压力或压力级:PN1.0-16.0MPa、ANSICLASS150-900、JIS10-20K
  公称通径或口径:DN10~500、NPS1/2~36"
  连接方式:法兰、对焊、螺纹等适用温度:-196℃~700℃
  驱动方式:手动、伞齿轮传动、气动、电动、液动、气液联动、电液联动
  阀体材料:WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M(316L)、Ti。
  选用不同的材质,可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。
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