閘閥是一種通過閘板的垂直升降來控制介質通斷的閥門，其結構簡單、密封可靠，廣泛應用于全開或全關的工況。以下是閘閥的詳細結構及特性分析：

一.閘閥的結構組成：

1. 閥體：  

-材質：鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼（如304、316）、合金鋼等，根據(jù)介質和工況選擇。  

-流道設計：全通徑（與管道內徑一致）或縮徑結構，全通徑流阻低，適合大流量。  

-連接方式：法蘭連接（常見）、螺紋連接或焊接端。

2. 閘板：  

-類型：  平行式閘板**：雙閘板設計，密封面平行，依靠介質壓力壓緊密封面（如彈性閘板）。  

-楔式閘板：單閘板或雙閘板，密封面呈楔形，通過機械力壓緊實現(xiàn)密封（剛性或彈性楔形）。  

-材質：不銹鋼、表面硬化處理（如鍍鉻、噴涂碳化鎢）或襯氟（耐腐蝕）。

3. 閥桿類型：  

-明桿式（Rising Stem）：閥桿隨閘板升降，外部可見，便于觀察閥門狀態(tài)，但占用空間大。  

-暗桿式（Non-Rising Stem）：閥桿僅旋轉不升降，結構緊湊，適合空間受限場合。  

-密封：填料函（石墨、PTFE填料）和壓蓋防止介質外漏。

4. 閥蓋： 

- 連接閥體與驅動裝置（手輪、齒輪箱或執(zhí)行器），通常為螺栓連接，部分高壓閥門采用自密封結構。

5. 密封結構：  

- 閥座密封：金屬對金屬（硬密封）或軟密封（嵌入PTFE、橡膠），硬密封耐高溫高壓，軟密封零泄漏但耐溫性差。  

- 防火設計：部分閘閥在閥座和閘板間設置石墨環(huán)，火災時膨脹密封防止泄漏。

二.閘閥的核心特性：

1. 密封性能：  

 - 雙向密封：楔式閘閥可雙向密封，平行式閘板通常單向承壓。  

- 低壓泄漏等級：軟密封閘閥可達ANSI Class VI（零泄漏），硬密封泄漏等級較低（Class IV）。  

2. 流體阻力：  

- 全開時流阻極?。喝◤皆O計接近直管道，壓降幾乎忽略不計，適合大流量輸送。  

3. 操作特點：  

 - 啟閉速度慢：需多次旋轉手輪或執(zhí)行器，啟閉時間長，不適用于頻繁操作場景。  

 - 操作力矩大：關閉時需克服介質壓力和密封面摩擦力，高壓工況需配備齒輪箱或電動執(zhí)行器。  

4. 適用工況：  

- 壓力范圍：Class 150~2500（PN16~PN420），高壓閘閥多采用鍛造閥體。  

- 溫度范圍：  

- 軟密封：-20°C~200°C（受限于密封材料）。  

- 金屬密封：-196°C（低溫閘閥）~550°C（高溫合金）。  

- 介質類型：適用于水、油、蒸汽、氣體及弱腐蝕性介質，不適用于含固體顆?；蚋哒扯攘黧w（易卡阻閘板）。  

5. 使用壽命： 

金屬密封閘閥壽命長（10萬次以上循環(huán)），但頻繁啟閉易磨損密封面；軟密封壽命較短（約1萬次）。  

6. 維護與安裝： 

- 維護復雜：閥座和閘板磨損后需整體更換，維修成本高。  

- 安裝方向：明桿閘閥需預留閥桿升降空間，暗桿閘閥適合垂直或水平管道。 

三.閘閥的優(yōu)缺點：

優(yōu)點： 

1. 全開時流阻極低，節(jié)能高效。  

2. 密封可靠，雙向承壓（楔式閘閥）。  

3. 結構簡單，故障率低，維護成本適中。  

4. 適用于高溫、高壓及大口徑管道（DN≥50mm）。  

缺點：

1. 不適用于調節(jié)流量**：部分開啟時易產生振動和密封面磨損。  

2. 啟閉時間長：需多圈旋轉操作，不適合緊急切斷。  

3. **體積和重量大：大口徑閘閥占用空間多，需強化支撐。  

4. **易受顆粒介質損壞：固體顆粒可能卡阻閘板或劃傷密封面。

四.典型應用場景：

1. 全開/全關工況：  

 - 自來水廠、電廠的主管道隔離。  

 - 石油天然氣長輸管線的啟閉控制。  

2. 高溫高壓系統(tǒng)：  

 - 蒸汽管道、鍋爐給水系統(tǒng)。  

 - 化工裝置的高壓反應釜進出口。  

3. 潔凈介質：  

- 制藥、食品行業(yè)的純水或氣體管道。 

五.選型建議：

1. 優(yōu)先選擇楔式閘閥：雙向密封更可靠，通用性強。  

2. 高壓工況選明桿結構：便于觀察閥門狀態(tài)，維護方便。  

3. **含顆粒介質慎用**：可選用刀閘閥（專為漿液設計）。  

4. 腐蝕性介質：閥體和閘板需采用不銹鋼或襯氟材質。 

總結：

閘閥以其低流阻、高密封性和耐高壓特性，成為長輸管道和關鍵隔離場景的首選，但其操作效率低、不適用調節(jié)的局限性需在選型時重點權衡。在設計中需根據(jù)介質特性、壓力溫度及操作頻率綜合選擇閘閥類型（如明桿/暗桿、楔式/平行式）。