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本篇让你明白法兰闸阀原理和特点

发布时间：2022-09-26

法兰闸阀的原理

法兰闸阀是隔离类阀门中常见的阀门类型之一。在每个精炼厂、化工厂、电站和工业企业生产设备中都可以找到这类阀门,其制造尺寸范围可以从DN6~ 4200。选用法兰闸阀的主要目的是截断流体。正是由于这个原因,法兰闸阀通常被称为“截断”阀或“阻断”阀。法兰闸阀一般应用于全开或全关操作的工作场合。当全开时,通过法兰闸阀的压力降非常小;当全关时,具有很好的压力密封性能。由于闸板与阀座环的配合,当法兰闸阀关闭时,几乎没有泄漏发生。然而,在背压（一般不小于0.34bar,1bar=105 Pa）非常低的情况下,可能会发生某些泄漏。法兰闸阀的另一个优点是通常开启和关闭很缓慢,这一特性可以防止流体水锤效应对管道系统的损坏。

在众多通用阀门类型中,只有全通径球阀能够与法兰闸阀的流量特性相当。对称设计结构和对等密封使得法兰闸阀可以从两个方向中的任何一个方向上截断介质流。法兰闸阀还可以选用各种材料制造,可以从五金店货架上找到DN15的小型黄铜法兰闸阀,也可从核电站核岛中找到特殊合金法兰闸阀。法兰闸阀的主要局限性在于不能适用于节流性工况。当法兰闸阀应用于节流性工况时,流体在阀座附近常常具有很高的流速,这样会引起侵蚀。同样在部分开启状态,闸板会在介质的冲击下出现摆动,这样会造成密封副损坏。通常,法兰闸阀比截止阀更易于产生阀座和闸板密封面的磨损,而这种磨损的修复,很难通过研磨和抛光的手段来完成。

由于法兰闸阀的结构特点非常适合于大型化装置,所以其应用范围不断扩大,并向着高温高压发展。法兰闸阀大口径已达DN4200,在合成氨装置中已大量使用PN320的高压法兰闸阀,用于石油、天然气钻采的井口的法兰闸阀工作压力高达138MPa。制造高温高压法兰闸阀的关键,是解决由于温度变化引起闸板楔死的问题,以及保证其可靠的密封性能。为此,要在闸板和阀座密封结构上进行研究改进。弹性阀座和弹性浮动阀座已开始得到应用,使法兰闸阀能够实现进口密封、出口密封或进出口双重密封。目前法兰闸阀使用寿命还难以与其他阀类相比,如何提高使用寿命,也是法兰闸阀发展的重要方向。

上海川沪阀门可以根据客户要求生产出手动法兰闸阀、电动法兰闸阀、气动法兰闸阀等产品，满足了蒸汽、油品、水等场合的适用。

法兰闸阀的特点

法兰闸阀又叫闸板阀,主要由阀体、阀盖、闸板、阀杆、阀座和密封填料等部分组成,如图1所示。

图1 典型的法兰闸阀结构

1—阀体;2—闸板;3—阀座;4—阀杆;5—垫片;6—阀盖; 7—上密封座;8—填料;9—填料压套;10—填料压板; 11—阀杆螺母;12—锁紧螺母;13—紧定螺钉; 14—手轮;15—轴承压盖;16—油杯

法兰闸阀是启闭件（闸板）,由阀杆带动,沿阀座（密封面）做直线升降运动的阀门。一般,法兰闸阀不可用来调节流量,只能作为截断装置使用,要么完全开启,要么完全关闭。在各种类型的阀门中,法兰闸阀是应用广泛的一种。既适用于常温和常压工况,也适用于高温及低温和高压及低压工况,并可以通过选用不同的材质,适用于各种不同的介质中。

法兰闸阀具有如下优点:

①流体阻力小。法兰闸阀阀体内部介质通道是直通的,介质流经法兰闸阀时不改变其流动方向,因而流体阻力较小。
②结构长度（与管道相连接的两端面间的距离）较小。由于闸板呈圆盘状,是垂直置于阀体内的,而截止阀阀瓣（也呈圆盘状）是平行置于阀体内的,因而与截止阀相比,其结构长度较小。如PN16、DN150的截止阀,其结构长度为480mm,而同一参数的法兰闸阀结构长度仅为350mm。
③启闭较省力。启闭时闸板运动方向与介质流动方向相垂直,而截止阀阀瓣通常在关闭时的运动方向与阀座处介质流动方向相反,因而必须克服介质的作用力。所以与截止阀相比,法兰闸阀的启闭较为省力。
④介质流动方向不受限制。介质可从法兰闸阀两侧任意方向流过法兰闸阀,均能达到接通或截断的目的。便于安装,适用于介质的流动方向可能改变的管路中。
⑤全开时,密封面受工作介质的冲蚀很小。
⑥形体结构比较简单,制造工艺性较好。
同时法兰闸阀也存在一些缺点如下:
①密封面易产生擦伤。启闭时闸板与阀座相接触的两密封面之间有相对滑动,在介质推力作用下易产生擦伤,从而破坏密封性能,影响使用寿命。
②零件较多,结构较复杂,制造与维修都较为困难,与截止阀相比成本较高。
③外形尺寸和开启高度都较大,所需安装的空间亦较大。
④一般法兰闸阀都有两个密封副,给加工、研磨和维修增加了一些困难。
⑤操作行程大,启闭时间长。由于开启时需将闸板完全提升到阀座通道上方,关闭时又需将闸板全部落下阻断阀座通道,所以闸板的启闭行程很大,启闭时间较长。

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