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刀閘閥也被稱為刀型閘閥。20世紀(jì)70年代,國(guó)內(nèi)在礦山、電廠行業(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足其工況要求,易造成渣料沉積,使閥門難以啟閉,甚至堵塞,此問題一直沒有得到很好的解決。20世紀(jì)80年代后我國(guó)引進(jìn)了刀閘閥制造技術(shù)及有關(guān)設(shè)備,生產(chǎn)出電動(dòng)、氣動(dòng)和手動(dòng)的刀閘閥。在近幾十年的時(shí)間里,刀閘閥結(jié)構(gòu)形式及特征又在吸收和消化技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)閥體結(jié)構(gòu)、密封形式、驅(qū)動(dòng)裝置及電氣控制方面做了進(jìn)一步更新。使其應(yīng)用范圍從普通領(lǐng)域擴(kuò)展到了更為廣闊的各行各業(yè)。從礦山電廠的選煤、排矸、排渣,發(fā)展到了城市的污水處理及造紙廠紙漿處理,從一般的工業(yè)管道發(fā)展到了食品、衛(wèi)生、醫(yī)藥等專業(yè)管道系統(tǒng)。超薄型的刀閘閥以其體積小、流阻小、重量輕、易安裝、易拆卸等優(yōu)點(diǎn)解決了普通閘閥、平板閘閥、球閥、截止閥、調(diào)節(jié)閥、蝶閥等類閥門的流阻大、重量大、安裝難、占地面積大等的疑難問題。刀閘閥出現(xiàn)后,大量的通用切斷和調(diào)節(jié)類閥門已被刀閘閥所取代。

操作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

刀閘閥主要由閥體、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。

動(dòng)作原理:當(dāng)閥門需關(guān)閉時(shí),順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,閥桿開始下降并使閘板下移,繼續(xù)轉(zhuǎn)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。開啟時(shí),逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí),閥桿帶動(dòng)閘板向上運(yùn)動(dòng),閘板移動(dòng)離開密封圈,閥桿繼續(xù)提升閘板（同時(shí)也使密封圈恢復(fù)彈性疲勞狀態(tài),從而提高了密封圈的使用壽命）,使閘板離開密封面至通徑頂部位置時(shí),即刀閘閥開到全通位置。

圖1：刀閘閥

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

刀閘閥具有以下優(yōu)點(diǎn):

①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單由于采用對(duì)夾式結(jié)構(gòu),該閥與普通閥門比較,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(duì)減少?gòu)S房面積,降低建筑層高,節(jié)約基建投資有著積極的意義。

②流體阻力小該閥敞開的通道如一個(gè)短管節(jié),閥壁平滑,防止了介質(zhì)在閥內(nèi)沉積,因此啟閉操作靈活,無卡阻現(xiàn)象,不易堵塞。

③耐磨、耐蝕及密封性好閘板是根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)選用不同材質(zhì)的不銹鋼制成的,閥內(nèi)可采用橡膠密封圈,保證了閥門的良好密封性。通過運(yùn)行試驗(yàn)證明,該閥使用壽命長(zhǎng),是普通閥門的3~4倍。

④適用范圍廣泛刀閘閥系列產(chǎn)品規(guī)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)。

⑤安裝簡(jiǎn)單維修方便本閥采用對(duì)夾連接,即將閥門夾在管道兩個(gè)法蘭之間,用螺栓穿過法蘭及閥體的螺栓孔加以固定。

⑥經(jīng)濟(jì)效益好由于這種閥門使用壽命長(zhǎng),可降低日常維修費(fèi)用,減少了因閥門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(jì)效益是明顯的。

刀閘閥可認(rèn)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(dǎo)向性能,閥座一般是鑲嵌在閥體上的,通道與閥門口徑一致,呈軸向設(shè)置,以保證閘板在介質(zhì)壓力作用下壓向閥座,實(shí)現(xiàn)密封。薄片閘板,使閥體變得相當(dāng)緊湊,鑄體在外形上類似于帶凸耳的閥體。因?yàn)殚l板開啟中要穿過閥體的頂部,所以安裝閥門的螺栓不能穿透所有凸耳,而兩凸耳之間受閥門結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度限制,又沒有安裝螺母的空間,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(jié)構(gòu)閥體,不僅節(jié)省材料和閥門的安裝空間,同時(shí)也增加了閥門的耐用性。

刀閘閥的通道是平滑的且為全通徑設(shè)計(jì),流體阻力系數(shù)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?jiān)囊后w。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。閘板由密封填料包圍而且不觸及閥體,遇壓力和轉(zhuǎn)矩造成的閥體的變形,只會(huì)壓緊密封填料,而不會(huì)導(dǎo)致閘板卡滯。

刀閘閥大規(guī)模生產(chǎn)的規(guī)格從DN50~600（NPS2~24）,大可達(dá)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(yīng)用于DN50~600（NPS2~24）。結(jié)構(gòu)鋼閥體的閥門規(guī)格在DN50~1050（NPS2~42）。異種合金制造的刀閘閥也較為常見,如合金20,哈氏合金B(yǎng)和哈氏合金C等。為了提高閥門的耐腐蝕和侵蝕性能,還可以采用全襯橡膠結(jié)構(gòu)。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。

閥門可配備標(biāo)準(zhǔn)法蘭和螺栓緊固件,但壓力限制會(huì)遠(yuǎn)低于正常法蘭額定值,例如帶有ASME B16.5 Class150法蘭面的閥門,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%。