法蘭式閘閥閥體的結構設計

法蘭式閘閥閥體的結構設計 設計閘閥 閘閥設計 法蘭閘閥 閘閥構造設計 閘閥結構 法蘭式閘閥
  (1)之前介紹黃銅帶表消聲減壓閥使用注意事項，現在介紹閥體的流道閘閥閥體的流道可分為全通徑式和縮徑式兩種。全道徑式閥門閥體的小通道直徑在標準中有規定，API 600-2009、IS010434: 2004的閥體小通道直徑及閥座孔面積見表4H2。流通孔徑比全徑閥門通道直徑小的稱為縮徑式，縮徑形式有均勻縮徑和非均勻縮徑兩種。流道呈錐管形的即是一種非均勻縮徑，這類閥門人口端的孔徑基本上與公稱通徑相同，然后逐漸縮小，到閥座處縮至小。

閘閥設計為法蘭連接形式的軟密封結構，閥體與閥座采用螺紋閥座，閥蓋與支架采用分體結構。閘閥結構設計的基本內容為對閘閥標準的了解、閥體壁厚計算與校核、閥體尺寸的確定、密封比壓計算、總轉矩計算、閥桿強度校核等；閘閥工藝設計主要著重對閘板、閥體、閥座、閥蓋、閥桿等主要零件的制造加工工藝規程編制。不銹鋼閘閥啟閉件是閘板，閘板的運動方向與流體方向相垂直。閘閥作為截止介質使用，在全開時整個流道直通，此時介質運行的壓力損失小。通道流暢，流量系數小。密封面受介質的沖刷和侵蝕小。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,水減壓閥不銹鋼閘閥在供水和工業管道上被廣泛應用。閥體作為閘閥主要零件之一，其結構型式及參數對閥門總體性能有重要的影響。通過采用的計算機輔助工程技術對大口徑閘閥閥體結構的強度、剛度性進行數值分析和優化設計，并對閥體結構進行疲勞壽命分析。進而為不銹鋼閘閥閥體結構的改進提供依據和指導，縮短產品開發設計過程。

優化結果表明，改進后的不銹鋼閘閥閥體等效應力大值減小35.82%,應力集中程度減小，改善了閥體的應力分布狀況，使其分布更加均勻，變形協調，提高閥體的強度和剛度。利用軟件，結合疲勞損傷理論、ASME法規第Ⅲ卷的要求，對閘閥閥體進行疲勞分析計算，找出設計薄弱的閥體部分，通過優化閥體結構，增加閥體強度，提高閥體使用壽命。

  采用縮徑式流道（無論是錐管形非均勻縮徑或均勻縮徑），其優點是同一規格的閥門，可減小閘板的尺寸、啟閉力與力矩；其缺點是流阻增加，壓降和目%耗增大，所以縮孔不宜太大。對錐管形非均勻縮徑來說，閥座的內徑與公稱尺寸之比通常取0.8~0 95。公稱尺寸小于DN250的縮徑閥門，其閥座內徑一般比公稱尺寸降低一檔；公稱尺寸等于或大于D/V300的縮徑閥門，其閥座內徑一般比公稱尺寸降低兩檔。
    均勻縮徑式通常應用于大口徑低、中壓閥門或高壓閥門中，縮徑的大小應按有關標準的規定。
    (2)閥體的結構閘閥閥體的結構決定于閥體與管道、閥體與閥蓋的連接。就制造方法而言，有鑄造、鍛造、鍛焊、鑄焊以及管板焊接等幾種。
    通常從經濟性考慮，公稱尺寸等于或大于DN50的閥門采用鑄造，小于DN50閥門的采用鍛造。但是隨著現代鑄、鍛技術的發展，已經逐步突破了這種限制。鍛造閥體已向大口徑方向發展，而鑄造閥體逐漸向小口徑方向發展，任何一種閘閥閥體既可鍛造，也可鑄造，應根據用戶要求以及制造廠擁有的制造手段而定。
    管板焊接的閥體通常應用于大口徑的中、低壓閥門。
    1)鑄造閥體。閥體與閥蓋為法蘭連接的鑄造閥體如圖4-8所示。非圓形的閥蓋法蘭（通常為橢圜形或方形）用于公稱壓力小于或等于PN20（或CL150）的閥門及公稱尺寸小于或等于DN65（NP52%）的各壓力級閥門；圓形0目蓋法蘭的用于公稱壓力等于或大于P/V50（或CL300）的閥門。高溫、高壓閥門的閥體與管道的連接端通常采用對接焊。
    閥體與閥蓋采用內壓自封式連接的鑄造閥體如圖4-9所示，其連接端也可采用法蘭。這種閥體用于公稱壓力等于或大于PN150的高壓閘閥。

    2)法蘭式閘閥閥體的結構設計鍛造閥體。典型的小口徑鍛造閥體的連接端有內螺紋、承插焊、法蘭（整鍛或對接焊）及對接焊四種。閥體與閥蓋的連接也有螺紋、法蘭、焊接和壓力自緊式四種。CL800承插焊端鍛鋼閘閥閥體設計圖（主視圖）及主要尺寸標注如圖4-11所自緊式閥蓋的鍛鋼閘閥閥體設計圖（主視圖）及主要尺寸標注如圖4-12所示。 
    圖4-12  自緊式閥蓋的鍛鋼閘閥閥體設計圖（主視圖）
    a)閥體b）閥體、密封座裝配圖
  3)鍛焊或鑄焊閥體。對于整體鍛造工藝上有困難且用于重要場合（如核電站）的閥門，閥體可采用鍛焊結構（圖4 -13）。整體鑄造無法滿足要求的可用鑄焊結構，如圖4 -14所示。
  4)管板焊接閥體。管板焊接結構的閥體一般適用于公稱壓力小于或等于PN50 (CL300)于加工的特點，的大口徑閥門，如圖4 -15所示。這種閥體具有重量輕、內腔易圖4 -13鍛焊閥體    圖4-14鑄焊閥體 法蘭式閘閥閥體的結構設計4-15管板焊接閥體

    (3)閥體中腔尺寸的確定圖4-16所示為的閘閥閥體中腔尺寸，橢圓長軸A與閥體公稱尺寸DN之比，大致呈拋物線關系；長軸d與短軸B之比，呈相似的拋物線關系。閥門公稱尺寸DN
    圖4 -16的閘閥閥體中腔尺寸
    a)橢圓形b）長圓形c）圓形
因此只要確定了閥體的通徑就可得到閘閥橢圓形閥體的中腔尺寸。楔式閘閥閥體的中腔尺寸一般可根據閘板大對角尺寸加工余量的方法予以與本產品相關論文：斯派莎克蒸汽減壓閥在化纖管路應用