上海滬工閥門廠（集團(tuán)）有限公司
本文將介紹旋塞閥和幾種常用的旋塞閥。
一、概述
旋塞閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開關(guān)迅速，流體阻力小，角行程操作快。在事故等緊急狀態(tài)下，能快速連通或切斷管路。與閘閥、截止閥相比，操作更靈活，開關(guān)更迅速。旋塞閥是用帶通孔的塞體作為啟閉件，塞體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)啟閉動(dòng)作。小型無填料的旋塞閥又稱為“考克”。旋塞閥的塞體多為圓錐體（也有圓柱體），與閥體的圓錐孔面配合組成密封副。
二、軟密封旋塞閥
軟密封旋塞閥常用于腐蝕性、劇毒及高危害介質(zhì)等苛刻環(huán)境，嚴(yán)格禁泄漏的場(chǎng)合，以及閥門材料不會(huì)對(duì)介質(zhì)形成污染的場(chǎng)合。閥體可根據(jù)工作介質(zhì)選用碳鋼、合金鋼及不銹鋼材料。
- 可根據(jù)使用溫度和工作介質(zhì)采用 F4、F46、PVDF、PP、PO、PE 等自潤滑材料襯套，潤滑好，在整個(gè)工作過程中密封副摩擦系數(shù)小，塞體運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，使用壽命長。
- 閥體進(jìn)出口端窗口設(shè)計(jì)及雙道溝槽密封環(huán)結(jié)構(gòu)，旋塞在旋轉(zhuǎn)過程中，其密封副間的密封比壓在逐漸變化，直至到達(dá)全開或全關(guān)位置時(shí)，產(chǎn)生足夠的密封比壓，密封副達(dá)到零泄漏。
- 雙道溝槽密封環(huán)既可以使襯套穩(wěn)固在閥體內(nèi)不產(chǎn)生位移，又可吸收由于溫差變化引起襯套產(chǎn)生的微量變形，同時(shí)襯套與旋塞之間產(chǎn)生有力的摩擦，具有自動(dòng)清潔作用，提高了密封面的使用壽命。
- 柱塞頂部獨(dú)特的反唇式密封設(shè)計(jì)，采用一個(gè)軟密封材料膜片和金屬膜片與調(diào)整墊片組合既可以調(diào)整密封面間的密封比壓，使塞子轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，又可以保證進(jìn)，出口端和中法蘭連接端的密封。
- 適合用于高沖刷性的氣固、液固相介質(zhì)。如 PVC、尿素、本酐、燒堿生產(chǎn)裝置中，或?qū)ν庑孤┮蟾呓橘|(zhì)，如 HF、光氣等。
- 介質(zhì)可雙向流動(dòng)，安裝方向不受限制，實(shí)現(xiàn)在線維修，使用更方便。
- 獨(dú)特的設(shè)計(jì)可防止靜電，安全防火，使用安全。
三、油潤滑硬密封旋塞閥
油潤滑硬密封旋塞閥可分為常規(guī)油潤滑旋塞閥和壓力平衡式旋塞閥。特制的潤滑脂從塞體頂部注入閥體錐孔與塞體之間，形成油膜以減小閥門啟閉力矩，提高密封性和使用壽命。其工作壓力可達(dá) 64MPa，最高工作溫度可達(dá) 325 度，最大口徑可達(dá) 600mm。
1、常規(guī)油潤滑旋塞閥
- 常規(guī)硬密封旋塞閥，旋塞錐體的安裝方式為正裝。為了減少閥體和旋塞密封面的摩擦力，閥門一般采用密封油脂潤滑閥座的密封結(jié)構(gòu)。從高壓油咀注入的高壓密封油，在旋塞周圍形成高壓密封環(huán)，即閥體和旋塞錐體密封面之間有一層油膜，既能封閉又能潤滑，啟閉容易。
- 為了進(jìn)一步減少旋塞閥的啟閉力拒，通常采用減少旋塞直徑的方法，故旋塞閥通常采用矩形流道，此方法在減少旋塞閥啟閉力矩的同時(shí)，增大了旋塞閥的流體阻力。
- 旋塞錐體密封部位堆焊 STL 合金材料或者采用表面硬化技術(shù)，增強(qiáng)密封面的耐磨損和抗腐蝕能力，使用壽命長。
- 旋塞錐體的表面精磨至鏡面，和閥體的密封面研磨，具有更低的啟閉力矩。
2、壓力平衡式旋塞閥
為了減少常規(guī)硬密封旋塞閥的力矩，常采用壓力平衡式旋塞閥。壓力平衡式旋塞閥除具有常規(guī)油潤滑旋塞閥的特點(diǎn)外，還有下列特點(diǎn)：
- 壓力平衡式旋塞閥的旋塞錐體的安裝方式為倒裝。旋塞錐體的上部有一止回閥。在閥門關(guān)閉時(shí)，由于旋塞錐體上下截面積差，注入的高壓密封油使塞體受到向上的提升力，使塞體和閥門的密封面能更好的密封。
- 在閥門開啟瞬間，閥體下腔的壓力與管道的介質(zhì)壓力平衡，上腔的高壓密封油使塞體受到向下的推力，而使旋塞錐體與閥體密封面間出現(xiàn)微小間隙，旋轉(zhuǎn)塞體時(shí)的力矩將有效減少。也可保護(hù)密封副。
- 在高溫工況下，旋塞的熱膨脹可通過其升降來吸收，避免密封副楔死。
油潤滑硬密封旋塞閥，雖然采用油潤滑能適當(dāng)減少啟閉力矩，但卻可能對(duì)介質(zhì)形成污染。因此針對(duì)實(shí)際工況選擇密封潤滑油。
四、提升式旋塞閥
提升式旋塞閥有多種結(jié)構(gòu)形式，提升式旋塞閥按密封面的材料分為軟密封和硬密封兩種。其基本原理時(shí)為開啟時(shí)使旋塞上升，旋塞再轉(zhuǎn)動(dòng) 90 度到閥門全開過程能減少與閥體密封面的摩擦力；關(guān)閉閥門時(shí)使旋塞轉(zhuǎn)動(dòng) 90 度至關(guān)閉位置后再下降與閥體密封面接觸達(dá)到密封。
1、雙密封提升式旋塞閥
雙密封提升式旋塞閥為軟密封結(jié)構(gòu)。旋塞體為三塊板組合而成圓柱形塞體，兩側(cè)的板上鑲嵌橡膠密封面，中間為圓柱形楔塞。
開啟閥門時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使旋塞上升，帶動(dòng)兩側(cè)板收攏，使組合塞體和閥門密封面脫離后，再帶動(dòng)塞體旋轉(zhuǎn) 90 度到閥門全開位置。
關(guān)閉閥門時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使組合塞體轉(zhuǎn)動(dòng) 90 度至關(guān)閉位置后，再推動(dòng)塞體下降，兩側(cè)板與閥體底部接觸后不再下移，中間楔塞繼續(xù)下降，通過斜面的推動(dòng)兩側(cè)板相進(jìn)出口端移動(dòng)，使側(cè)板的軟密封面與閥體密封面接觸后受到壓縮而達(dá)到密封。
雙密封提升式旋塞閥具有雙阻塞和排放功能，閥門上設(shè)有壓力平衡裝置，以防系統(tǒng)異常升壓，并能減少閥門啟閉瞬間的阻力。由于密封圈被壓縮后金屬面相互接觸，閥門具有防火功能。閥門的維護(hù)十分方便，可在不把閥體從管線拆卸的情況下，通過拆卸閥體底部的端蓋就能把兩側(cè)板從閥體中取出更換。因此也被廣泛應(yīng)用于石油、天然氣、冶金礦山、煤氣工程、輕工紡織、船舶碼頭、食品以及環(huán)保水處理等各行業(yè)作調(diào)節(jié)、啟閉管線流體之用。
2、硬密封提升式旋塞閥
金屬硬密封提升式旋塞閥兩側(cè)閥座密封面均可密封，閥門的使用不受介質(zhì)流向的限制。金屬硬密封體提升式旋塞閥關(guān)閉時(shí)，可通過手輪和閥桿對(duì)閥座密封面加壓，通過加大密封比壓，可使旋塞閥具有更好的密封性能。閥座密封面凸起，便于密封面清洗，密封面不易積存結(jié)晶介質(zhì)，或固體顆粒。固常用于化工裝置的高溫場(chǎng)合。硬密封提升式旋塞閥的結(jié)構(gòu)有多種，常見有兩種：
A.手輪手柄式提升式旋塞閥，工作原理為：上升，使旋塞和閥門全打開。關(guān)閉時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使旋塞轉(zhuǎn)動(dòng) 90 度至關(guān)閉位置，再轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)裝置手輪使旋塞下降達(dá)到密封。
閥門再啟閉過程中旋塞與閥座相脫離，故閥門的啟閉非常輕松，而且密封面在開啟或關(guān)閉過程中不易擦傷，閥門使用壽命長。但采用手柄驅(qū)動(dòng)力矩小，因此使用閥門的公稱尺寸通常不大。手輪手柄提升式旋塞閥結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，流體阻力小。
B.機(jī)械十字架傳動(dòng)提升式旋塞閥，工作原理為：開啟閥門時(shí)傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿的螺紋使旋塞體上升。旋塞和閥體密封面脫離后再驅(qū)動(dòng)旋塞轉(zhuǎn)動(dòng) 90 度到閥門全打開。關(guān)閉時(shí)傳動(dòng)裝置使旋塞先轉(zhuǎn)動(dòng) 90 度至關(guān)閉位置后，旋塞不再轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋后使旋塞下降，與閥體密封面接觸達(dá)到密封。
機(jī)械十字架傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可連接汽缸、電動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
機(jī)械十字架傳動(dòng)提升式旋塞閥，解決了驅(qū)動(dòng)裝置輸入力矩不足的限制，使閥門向大口徑和高壓力方向發(fā)展。
機(jī)械十字架傳動(dòng)提升式旋塞閥的旋塞通道與管道的直徑一致，流體阻力小，方便清管。在石油、天然氣長輸管線上的發(fā)展越來越大。
五、三通和四通式旋塞閥
三通和四通式旋塞閥適用于化工裝置中，改變介質(zhì)流動(dòng)方向或進(jìn)行介質(zhì)分配的場(chǎng)合。按照使用工況的要求，可選擇軟密封襯套或軟密封，硬密封提升式旋塞閥。