软密封闸阀凭借密封性能不错、操作轻便的特点,普遍应用于给排水、市政工程等区域,其关闭压力、开启压力和排放压力是衡量阀门性能的关键指标,直接影响管道系统的稳定运行,需结合阀门结构、工况参数深入分析。
软密封闸阀的关闭压力:
1.定义与作用
关闭压力是指软密封闸阀关闭时,闸板对阀座密封面施加的压力,需确定密封面紧密贴合,无介质泄漏,其大小直接决定阀门密封性能,通常要求关闭压力≥介质工作压力的1.2倍,避免介质压力过高导致密封失效。
2.影响因素
阀杆推力:关闭压力由阀杆传递的推力决定,阀杆材质(如不锈钢2Cr13)的抗拉强度、螺纹精度(通常为梯形螺纹,精度等级7H)会影响推力传递速率,若螺纹磨损或变形,会导致推力损失,降低关闭压力。
闸板与阀座结构:软密封闸阀的闸板通常为弹性闸板(如带有弹性槽的铸铁闸板),阀座为橡胶密封圈(如三元乙丙橡胶),闸板弹性变形量需与阀座压缩量匹配,一般闸板弹性变形量0.1mm-0.3mm,阀座压缩量0.2mm-0.5mm,关闭时形成密封,若变形量不足,会导致关闭压力降低,出现泄漏。
操作方式:手动软密封闸阀通过手轮转动传递推力,手轮直径越大(如DN100阀门手轮直径200mm),操作人员施加的力越易转化为阀杆推力,关闭压力越稳定;电动或气动软密封闸阀通过电机或气缸提供推力,需确定电机功率(如DN150电动阀门电机功率0.75kW)或气缸压力(通常0.6MPa-0.8MPa)达到推力需求,避免动力不足导致关闭压力不足。
3.实际应用要求
给排水管道:市政供水管道的软密封闸阀,关闭压力需≥1.2倍工作压力(通常工作压力1.0MPa),即关闭压力≥1.2MPa,在水压力波动时无泄漏;污水处理管道的阀门,因介质含杂质,需适当提升关闭压力(≥1.5倍工作压力),防止杂质夹在密封面之间影响密封。
低压管道系统:工作压力≤0.6MPa的管道(如小区内部供水管道),关闭压力可控制在0.8MPa-1.0MPa,避免过高压力导致闸板或阀座变形,延长阀门使用寿命。
软密封闸阀的开启压力
1.定义与作用
开启压力是指软密封闸阀开启时,需克服的介质压力、闸板与阀座摩擦力等阻力的小压力,开启压力越小,阀门操作越轻便,能耗越低,通常要求开启压力≤介质工作压力的30%,确定在低压力工况下也能顺利开启。
2.影响因素
密封面摩擦力:闸板与阀座的密封面粗糙度(Ra≤0.8μm)、润滑情况会影响摩擦力,若密封面有杂质或无润滑,摩擦力增大,开启压力升高;部分阀门会在密封面涂抹润滑脂(如硅基润滑脂),降低摩擦力,使开启压力降低10%-20%。
介质压力与流向:介质压力越高,作用在闸板上的压力越大,开启压力相应升高;软密封闸阀通常为单向开启,介质流向需与阀体标识一致,若反向安装,介质压力会阻碍闸板开启,导致开启压力大幅升高(可能超过工作压力),甚至无法开启。
闸板结构:弹性闸板因具有一定变形能力,开启时可减少与阀座的接触面积,降低摩擦力,开启压力比刚性闸板低20%-30%;部分大口径阀门(DN≥300)采用双闸板结构,通过两个闸板分别开启,分散阻力,开启压力可降低至工作压力的20%以下。
3.实际应用要求
手动操作阀门:DN≤200的手动软密封闸阀,开启压力需≤0.3MPa(工作压力1.0MPa),操作人员单手即可转动手轮开启;DN>200的阀门需配备减速装置(如齿轮箱),降低操作力,使开启压力控制在0.2MPa-0.25MPa。
自动控制阀门:电动软密封闸阀需根据开启压力选择电机扭矩,通常电机扭矩需≥开启扭矩的1.5倍,例如开启扭矩为100N・m的阀门,需选用扭矩≥150N・m的电机,确定在额定开启压力下顺利启动。
软密封闸阀的排放压力
1.定义与作用
排放压力是指软密封闸阀在故障状态下(如阀杆卡死、密封失效),通过控制阀或阀体泄压结构排放介质的压力,需控制在管道系统允许的高压力范围内,防止管道超压破裂,通常排放压力≤管道设计压力的1.1倍。
2.影响因素
泄压结构设计:部分软密封闸阀在阀体顶部设置泄压阀,泄压阀的开启压力即为排放压力,需根据管道设计压力校准,如管道设计压力1.6MPa,泄压阀开启压力需设定为1.76MPa(1.1×1.6MPa);无内置泄压阀的阀门,需依赖管道系统的控制阀控制排放压力,控制阀与阀门匹配。
阀体强度:阀体材质的抗压强度(如球墨铸铁QT450-10的抗压强度≥450MPa)决定阀门可承受的大排放压力,排放压力需≤阀体额定压力的1.2倍,避免阀体因超压变形或破裂。
3.实际应用要求
高压管道系统:工作压力≥1.6MPa的管道(如化工生产管道),软密封闸阀需配备内置泄压阀,排放压力设定为1.1倍管道设计压力,确定故障时快泄压;同时,阀体需进行1.5倍额定压力的水压试验,验证强度性。
市政低压管道:工作压力≤1.0MPa的市政供水管道,若系统已配备管网稳定阀,阀门可无需内置泄压结构,排放压力由管网控制阀控制(通常≤1.1MPa),简化阀门结构,降低成本。