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刀閘閥也被稱為刀型閘閥。20世紀70年代,國內在礦山、電廠行業輸送煤漿、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80年代后我國引進了刀閘閥制造技術及有關設備,生產出電動、氣動和手動的刀閘閥。在近幾十年的時間里,刀閘閥結構形式及特征又在吸收和消化技術基礎上對閥體結構、密封形式、驅動裝置及電氣控制方面做了進一步更新。使其應用范圍從普通領域擴展到了更為廣闊的各行各業。從礦山電廠的選煤、排矸、排渣,發展到了城市的污水處理及造紙廠紙漿處理,從一般的工業管道發展到了食品、衛生、醫藥等專業管道系統。超薄型的刀閘閥以其體積小、流阻小、重量輕、易安裝、易拆卸等優點解決了普通閘閥、平板閘閥、球閥、截止閥、調節閥、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。刀閘閥出現后,大量的通用切斷和調節類閥門已被刀閘閥所取代。

操作原理與結構特點

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中,其刀刃形閘板可以切斷介質中的纖維材料。

動作原理:當閥門需關閉時,順時針轉動手輪,閥桿開始下降并使閘板下移,繼續轉動手輪,閥桿推動閘板下降,將閘板推移到關閉位置,這時閘板面已覆蓋通道,同時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,逆時針轉動手輪時,閥桿帶動閘板向上運動,閘板移動離開密封圈,閥桿繼續提升閘板（同時也使密封圈恢復彈性疲勞狀態,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,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

刀閘閥具有以下優點:

①結構簡單由于采用對夾式結構,該閥與普通閥門比較,具有體積小、重量輕的優點,安裝位置不受限制,便于布置,因占地方或空間較少,對減少廠房面積,降低建筑層高,節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短管節,閥壁平滑,防止了介質在閥內沉積,因此啟閉操作靈活,無卡阻現象,不易堵塞。

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

④適用范圍廣泛刀閘閥系列產品規格多種多樣,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、發電、制糖等行業。

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

⑥經濟效益好由于這種閥門使用壽命長,可降低日常維修費用,減少了因閥門堵塞而需要拆換所影響的生產時間,直接和間接的經濟效益是明顯的。

刀閘閥可認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,呈軸向設置,以保證閘板在介質壓力作用下壓向閥座,實現密封。薄片閘板,使閥體變得相當緊湊,鑄體在外形上類似于帶凸耳的閥體。因為閘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構長度限制,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。這種緊湊的短結構閥體,不僅節省材料和閥門的安裝空間,同時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計,流體阻力系數小,壓力損失少,從而具有很高CV 值,非常適合黏性物質和帶固體殘渣的液體。刀刃閘板能有效切斷膏狀物,蠟、纖維和紙漿等介質,并有效密封。閘板由密封填料包圍而且不觸及閥體,遇壓力和轉矩造成的閥體的變形,只會壓緊密封填料,而不會導致閘板卡滯。

刀閘閥大規模生產的規格從DN50~600（NPS2~24）,大可達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用于DN50~600（NPS2~24）。結構鋼閥體的閥門規格在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構。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。

閥門可配備標準法蘭和螺栓緊固件,但壓力限制會遠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%。