靜音無油空壓機(jī)截止閥和閘閥的選用

 靜音無油空壓機(jī)的氣、水、控制采用了多種閥門，氣管路、水管路、油管路的開啟和關(guān)閉多應(yīng)用截止閥和閘閥來實(shí)現(xiàn)。長期以來設(shè)計(jì)院、用戶、壓縮機(jī)生產(chǎn)廠由于觀念不同，認(rèn)識上存在著差異，對選用截止閥和閘閥在技術(shù)協(xié)議中會做出不同的規(guī)定(guī dìng)。有的要求用截止閥，有的要求用閘閥。本文擬對截止閥和閘閥的性能特點(diǎn)及各自的優(yōu)缺點(diǎn)加以簡單的介紹說明。以其使設(shè)計(jì)院、用戶、生產(chǎn)廠達(dá)成共識、合理、正確的選用截止閥和閘閥。使壓縮機(jī)用戶能方便、快捷、安全、可靠的操作使用截止閥和閘閥，減少這類閥門的操作維修工作量，延長閥門的使用壽命，以利于壓縮機(jī)的長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　一、靜音無油空壓機(jī)截止閥的特性
靜音無油空壓機(jī)截止閥是指關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動的閥門。根據(jù)閥瓣的這種移動形式，閥座通道口的變化與閥瓣行程成正比例關(guān)系。由于這類閥門的閥桿開啟或關(guān)閉行程相對較短，而且具有非?？煽康那袛喙δ埽浅＿m合于對流量的調(diào)節(jié)。因此，這種類型的閥門非常適合作為切斷或調(diào)節(jié)及節(jié)流作用的管路系統(tǒng)上。
靜音無油空壓機(jī)截止閥的特點(diǎn)是閥瓣一旦從關(guān)閉位置移開，它的閥座和閥瓣密封面之間就不再有接觸，因而它的密封面機(jī)械磨損很小，故其密封面的密封性能很好。缺點(diǎn)是密封面可能會夾住流動介質(zhì)中的顆粒。但是，如果把閥瓣做成球形，這個(gè)問題也就迎刃而解了。也就是說截止閥這個(gè)缺點(diǎn)是很好解決的。由于大部分截止閥的閥座和閥瓣比較容易修理或更換，而且在修理或更換密封原件時(shí)無需把整個(gè)閥門從管線上拆卸下來，這在閥門和管線焊成一體的場合是非常實(shí)用的。
由于介質(zhì)通過此類閥門時(shí)的流動方向發(fā)生了變化，因此截止閥的流阻也比較高于大多數(shù)其他類型的閥門。然而，根據(jù)閥體的結(jié)構(gòu)和閥桿相對于進(jìn)出通道的布局，這種狀況是可以改善的。同時(shí)，由于截止閥閥瓣開與關(guān)之間行程小，密封面又能承受多次啟閉，因此它很適用于需要頻繁開關(guān)的場合。
靜音無油空壓機(jī)截止閥可用于大部分介質(zhì)流程系統(tǒng)中。現(xiàn)在的截止閥已研制出滿足石化、電力、冶金、化工等部門各種用途的多種形式的截止閥。
靜音無油空壓機(jī)截止閥(別名截門閥)的使用極為普遍，但由于開啟和關(guān)閉力矩較大，結(jié)構(gòu)長度較長，通常公稱直徑都限制在250mm以下，也有公稱通徑到400mm的，但選用時(shí)需特別注意進(jìn)出方向。一般來說公稱通徑150mm以下的截止閥大都從閥瓣的下方流入，而公稱通徑250mm以上的截止閥介質(zhì)大都從閥瓣的上方流入，這是考慮到閥門的關(guān)閉力矩所致。為了減少開啟和關(guān)閉的力矩，一般公稱通徑200mm以上的截止閥都設(shè)內(nèi)旁通或外旁通閥門。
1、靜音無油空壓機(jī)截止閥最明顯的優(yōu)點(diǎn)
（1）在開啟和關(guān)閉過程中，由于閥瓣與閥體密封面間的摩擦力比閘閥小，因而耐磨，使用壽命長。
（2）開啟高度一般僅為閥座通道直徑的1/4，因此比閘閥小的多。
（3）通常截止閥在閥體和閥瓣上只有一個(gè)密封面，因而制造工藝性比較好，也方便維修。
2、靜音無油空壓機(jī)截止閥的缺點(diǎn)
由于結(jié)構(gòu)的原因，截止閥的流阻系數(shù)比較大，因此造成較大的壓力損失，特別是在液體管路中這種損失尤為明顯。
3、靜音無油空壓機(jī)截止閥的選用原則
截止閥是應(yīng)用最廣的閥類之一，隨著球閥和蝶閥(主要由閥體、閥桿、蝶板和密封圈組成)的發(fā)展，截止閥的應(yīng)用場合被取代了一部分。但從截止閥本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看，球閥和蝶閥是不能取代截止閥的，選用截止閥的原則是：
（1）高溫、高壓介質(zhì)的管路裝置上宜選用截止閥。如火電廠、核電站、石油、化工系統(tǒng)的高溫、高壓管路上選用截止閥為宜。
（2）管路上對流阻要求不嚴(yán)的管路，也就是對壓力損失（loss)考慮（consider)不大的地方。
（3）小型閥門可選用截止閥。如針閥、儀表閥、取樣閥、壓力計(jì)閥等。
（4）有流量(單位:立方米每秒)調(diào)節(jié)或壓力調(diào)節(jié)，但對調(diào)節(jié)精度要求不高，尤其是管路直徑較小，如公稱通徑≤50mm的管路上，宜選用截止閥或節(jié)流閥。
（5）合成工藝中的小化肥和大化肥，宜選用壓力PN160（公稱壓力16MPa）或PN320（公稱壓力32MPa）的高壓角式截止閥或高壓角式調(diào)節(jié)閥。
（6）氧化鋁拜爾法生產(chǎn)中的脫硅車間，易結(jié)焦的管路上，宜選用閥體分開式，閥瓣可取出，硬質(zhì)合金密封副的直流式截止閥或直流式節(jié)流閥。
（7）城市建設(shè)中的供水、供熱工程上，公稱通徑較小的管路，可選用截止閥、平衡閥或柱塞閥，例如公稱通徑小于150mm的管路上。

　　二、靜音無油空壓機(jī)閘閥的特性
在各類閥門中，閘閥是應(yīng)用最廣泛的一種。
閘閥是指關(guān)閉件（閘板）沿通道軸線的垂直方向移動的閥門，在管路上主要作為切斷介質(zhì)用，即全開或全關(guān)使用。一般來說，閘閥不可作為調(diào)節(jié)流量使用。閘閥可以適用低溫低壓也可以適用于高溫高壓，并可根據(jù)閥門的不同材質(zhì)用于各種不同的介質(zhì)。
1、靜音無油空壓機(jī)閘閥具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）流體阻力小。
（2）啟閉所需力矩較小。
（3）可以使用在介質(zhì)向兩方向流動的環(huán)網(wǎng)管路上，也就是說介質(zhì)的流動方向不受限制。
（4）全開時(shí)，密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。
（5）形體結(jié)構(gòu)比較簡單，制造工藝性較好。
（6）結(jié)構(gòu)長度比較短。
2、閘閥亦有一些缺點(diǎn)，主要是：
（1）外形尺寸和開啟高度都較大，所需安裝空間亦較大。
（2）在啟閉過程中，密封面間有相對摩擦，磨損較大，甚至在高溫時(shí)容易引起擦傷現(xiàn)象。
（3）一般閘閥都有兩個(gè)密封副，給加工、研磨和維修增加了一些困難。
（4）靜音無油空壓機(jī)啟閉時(shí)間長。
閘閥有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最常見的閘閥形式分為平板閘閥和楔式閘閥兩大類。
3、靜音無油空壓機(jī)平板閘閥
靜音無油空壓機(jī)平板閘閥是一種關(guān)閉件為平行閘板的滑動閥。其關(guān)閉件可以是單閥板或是其間帶有撐開機(jī)構(gòu)的雙閘板。閘板向閥座的壓緊力是由作用于浮動閥板或浮動閥座的介質(zhì)壓力來控制的。如果是雙閘板平板閘閥，則兩閘閥間的撐開機(jī)構(gòu)可以補(bǔ)充這一壓緊力。平板閘閥的優(yōu)點(diǎn)是流阻小，不縮口的結(jié)構(gòu)使其流阻與短直管的流阻相仿。帶導(dǎo)流孔的平板閘閥安（Safety valve）裝在管路上還可以直接用清管器進(jìn)行清管。由于閘板是在兩閥座面上滑動，因此平板閘閥也能適用帶懸浮顆粒的介質(zhì)，平板閘閥的密封面是自動定位的，閥座密封面不會受到閥體熱變形的損壞。而且即使閥門(功能：截止、導(dǎo)流、穩(wěn)壓、分流等)在冷狀態(tài)下關(guān)閉，閥桿的熱伸長也不會使密封面受到過載。同時(shí)當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，無導(dǎo)流孔的平板閘閥亦不要求閘板關(guān)閉的位置（position )有較高的精度（精確度），因此電動平板閘閥可用行程來控制啟閉位置。
靜音無油空壓機(jī)平板閘閥的缺點(diǎn)是當(dāng)介質(zhì)壓力低時(shí)，金屬密封面的密封力不足以達(dá)到滿意的密封。相反，當(dāng)介質(zhì)壓力高時(shí)，如果密封面不用系統(tǒng)介質(zhì)或外來介質(zhì)潤滑時(shí)，經(jīng)常啟閉就可能（maybe)使密封面磨損過大。另一個(gè)不足是，在圓形流通上橫向運(yùn)動的圓形閘板只有當(dāng)它處在閥門關(guān)閉位置的50%時(shí)，這種閥門對流量的控制才較敏感。而且，閘板在切斷高速和高密度介質(zhì)流時(shí)，會產(chǎn)生劇烈振動。
平板閘閥(原理：移動做全開和全關(guān)切斷用)根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，又可分為刀形平板閘閥、雙向板無導(dǎo)流孔平板閘閥、單閘板無導(dǎo)流孔平板閘閥、雙向板有導(dǎo)流孔平板閘閥、單閘板有導(dǎo)流孔平板閘閥、單閘板旋轉(zhuǎn)桿有導(dǎo)流孔平板閘閥等。
4、靜音無油空壓機(jī)平板閘閥的選用原則
（1）石油、天然氣輸送管線，選用單閘板或雙閘板的平板閘閥。如果清掃管線時(shí)，應(yīng)選用單閘板或雙閘板帶導(dǎo)流孔的明桿平板閘閥。
（2）成品油的輸送管線和貯存設(shè)備，應(yīng)選用無導(dǎo)流孔的單閘板或雙閘板的平板閘閥。
（3）石油、天然氣的開采井口設(shè)備裝置，選用暗桿浮動閥座帶導(dǎo)流孔的單閘板或雙閘板的平板閘閥。大多都采用API6A標(biāo)準(zhǔn)。
（4）帶有懸浮顆粒介質(zhì)的管道，選用刀型平板閘閥。
（5）城市煤氣輸送管線，選用單閘板或雙閘板軟密封明桿平板閘閥。
（6）城市自來水工程(Engineering)，選用單閘板或雙閘板無導(dǎo)流孔明桿平板閘閥。
5、靜音無油空壓機(jī)楔式閘閥
靜音無油空壓機(jī)楔式閘閥的關(guān)閉件閘板是楔形的，使用楔形的目的是為了提高輔助的密封載荷，以使金屬密封的楔式閘閥既能保證高的介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))壓力密封，也能對低的介質(zhì)壓力進(jìn)行密封。這樣，金屬密封的楔式閘閥所能達(dá)到的潛在密封程度就比普通的金屬密封平板閘閥高。但是，金屬密封的楔式閘閥由楔入作用所產(chǎn)生的進(jìn)口端密封載荷往往不足以達(dá)到進(jìn)口端密封。
楔式閘閥的閥體上設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，可防止閘板在開啟或關(guān)閉時(shí)旋轉(zhuǎn)，從而保證密封面相應(yīng)對準(zhǔn)，并使閘板在未達(dá)到關(guān)閉位置之前不與閥座摩擦，從而減少密封面的磨損。
楔式閘閥存在的缺點(diǎn)是不能像帶導(dǎo)流孔的平板閘閥那樣能設(shè)置導(dǎo)流孔，且閥桿的熱膨脹(inflate)也會使密封面過載，而且楔式閘閥的密封面比平板閘閥更容易夾雜流動介質(zhì)所帶的固體顆粒。只有應(yīng)用橡膠密封的楔式閘閥才能對微小顆粒的介質(zhì)進(jìn)行密封。和平板閘閥一樣，楔式閘閥也不適用于進(jìn)行節(jié)流，主要用于開關(guān)次數(shù)較少的場合。
與平板閘閥相比較，楔式閘閥使用的電動驅(qū)動裝置較為復(fù)雜，因?yàn)殡妱域?qū)動裝置限制的不是行程，而是轉(zhuǎn)矩。楔式閘閥必須有足夠大的關(guān)閉力矩才能在閥門關(guān)閉時(shí)，使閘板楔入閥座達(dá)到密封。為了能在全壓差下開啟，并允許因閥門的零部件熱膨脹而增加的啟閉力矩，驅(qū)動裝置必須有足夠的力矩裕量。
楔式閘閥根據(jù)結(jié)構(gòu)材質(zhì)特點(diǎn)，可分為鍛鋼螺栓連接閥蓋明桿閘閥、鍛鋼螺紋焊接連接明桿閘閥、短桿螺栓連接閥蓋暗桿閘閥、鍛鋼螺紋焊接連接暗桿閘閥、鑄鋼明桿單閥板閘閥、鑄鋼明桿楔式雙閘板角閥、鑄鋼明桿楔式單角板自壓密封閥蓋閘閥、鑄鋼制成鐵制暗桿楔式單閘板閘閥、軟密封閘閥、低溫明桿楔式單閘板閘閥等。
6、靜音無油空壓機(jī)楔式閘閥的選用原則
楔式閘閥一般用在對閥門的外形尺寸沒有嚴(yán)格要求，而且使用條件又比較苛刻的場合。如高溫高壓的工作介質(zhì)，要求關(guān)閉條件要保證長期密封的情況等。
（1）對閥門流體特性的要求。流阻小，流通能力強(qiáng)，流量特性好，密封要求嚴(yán)的工況選用楔式閘閥。
（2）高溫高壓介質(zhì)，如高壓蒸汽、高溫高壓油品。昆山空壓機(jī)一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。
（3）低溫（深冷）介質(zhì)。如液氮、液氫、液氧(Oxygen)等介質(zhì)。
（4）低壓大口徑。如自來水工程、污水處理工程。
（5）安裝位置：當(dāng)高度受限制時(shí)用暗桿楔式閘閥，當(dāng)安裝高度不受限制使用明桿楔式閘閥。
（6）只能做開啟、關(guān)閉用，不能作調(diào)節(jié)或節(jié)流用的場合，才能選用楔式閘閥(原理：移動做全開和全關(guān)切斷用)。昆山空壓機(jī)空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動清洗過濾器，空氣在經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉自動調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級壓縮，經(jīng)一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級壓縮系統(tǒng)，為避免系統(tǒng)中的氣體倒入壓縮腔內(nèi)(避免帶壓起動)在壓縮機(jī)的排氣管道安裝有一只懸掛全啟式止回閥，壓縮機(jī)排出的氣體推開止回閥進(jìn)入排氣消聲器，然后進(jìn)入一級后冷器，二級后冷器，再進(jìn)入排氣主管道。
（7）在開啟和關(guān)閉頻率(frequency)較低的場合下，宜選用楔式閘閥。

　　三、結(jié)論
綜上所述，我們可以得出這樣的結(jié)論：
在靜音無油空壓機(jī)管路系統(tǒng)中，開啟和關(guān)閉的控制閥門全部要求采用截止閥或全部采用閘閥的做法是不正確的。應(yīng)根據(jù)介質(zhì)特性，控制和操作的要求區(qū)別對待，選用不同形式的截止閥和閘閥。
例如，氣管路中，進(jìn)氣總管和排氣總管所用閥門宜選用閘閥。當(dāng)氣體介質(zhì)很潔凈時(shí)，最好選用楔式閘閥，而當(dāng)輸送的氣體介質(zhì)較臟時(shí)，宜選用刀形平板閘閥，因總管的開閉頻率不是很高，而且氣體要求流阻小，密封嚴(yán)。值得提醒的是，當(dāng)壓縮機(jī)進(jìn)行負(fù)荷試車時(shí)，應(yīng)在排氣總管處臨時(shí)安裝一個(gè)同壓力檔的相同通徑的截止閥，這樣才能保證負(fù)荷試車的順利進(jìn)行。而其他的氣體旁通管路，如一回
　　一、二回一的管路就應(yīng)選用截止閥，因這些管路有氣量調(diào)節(jié)功能的要求，只有截止閥才能滿足要求，閘閥是沒有調(diào)節(jié)功能的，只能是全開和全閉。昆山空壓機(jī)維修換全部磨損的零件，檢查壓縮機(jī)所有部件，排除壓縮機(jī)所有故障?？諌簷C(jī)轉(zhuǎn)1000個(gè)小時(shí)或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區(qū)，則更換時(shí)間間隔要縮短。濾清器維修時(shí)必須停機(jī)，更換所有有問題的配件。
冷卻水管路的總進(jìn)水、總排水宜選用閘（zhá)閥，水質(zhì)好的可選用楔式閘閥，水質(zhì)不好的宜選用平板閘閥，而冷卻水各分管路宜選用截止閥，因?yàn)檫@些分管路要求有水量調(diào)節(jié)功能的閥門，用截止閥才能調(diào)節(jié)水量的多少，達(dá)到控制水溫的目的。