(1)直通式截止閥
直通式截止閥中的“直通”是因為它的連接端是在一條軸線上,但其流體通道并非真正意義的“直通”,而是相當曲折的。流體必須有90°轉彎,方可通過閥座,然后再折回90°才能恢復到原來的方向。在鑄造閥門里,通道的形狀和面積由于閥門尺寸和壓力額定值的不同也有所不同。
圖1所示為Z形通道截止閥的結構。模鍛閥體或自由鍛造閥體通常將進出口流道和管道中心線成一定的角度,即形成Z形流道,并且常常加工成縮徑,然而縮小的孔徑和曲折的流道會大大增加流體的壓力損失,此外應該注意的是,轉折的銳角在流體工況中會有汽蝕現象產生。
(2)角式截止閥追溯截止閥的發展歷史,初開發的是角式截止閥,然后才逐步發展成直通式截止閥。如今雖然直通式截止閥應用得更為普遍,但角式截止閥仍有一些獨特的優勢。
角式截止閥允許流體流向改變90°方向,流體總是從閥座底部進入。比起直通式,流道更為開放和更少曲折,因此壓力損失較小。角式截止閥不容易被固體顆粒侵蝕。為了達到更好的調節特性,閥瓣可設計成爪形或裙式。由于流向的改變,閥體會受到流體反作用力的影響。這些力正常情況下不大,但由于閥門口徑規格和流體密度的影響,有可能會增大。
小型銅合金螺紋連接角式截止閥廣泛用于清潔水工況中。大多數工業用角式截止閥為螺栓閥蓋式,鑄鋼制造,也會使用青銅、不銹鋼和雙相鋼材料等。
角式截止閥常見的尺寸規格和壓力等級通常為DN50~250(NPS2~10),Class 150~800。超出此范圍通常會采用平衡式閥瓣,以減少流體對閥桿的軸向推力。
(3)直流式截止閥直流式截止閥(圖2)也被稱為Y形截止閥或斜式截止閥,它可成直通式和角式閥門的中間狀態。為了改變直通式曲折的流體通道,把閥座孔與閥體設計成一定角度,使流道變得與軸線更平直,以減少壓力損失,所以稱之為“直流式”。在大多應用條件下這種結構都比較受歡迎,大量用于蒸汽系統。固體輸送能力得到很大改善,但使用中還需要謹慎測試。
直流式截止閥同樣只具備單流向。流道有全通徑和縮徑之分。在不拆卸閥蓋的情況下,不適合清管器清管。
閥瓣通常是平面的、帶爪形導向的或錐形的,以滿足不同工況的要求。錐形閥瓣剖面可以設計成多個錐度,以產生初級和次級節流。平面閥瓣和帶爪形導向閥瓣的閥門可加裝一個擦拭件,用以在密封前清潔閥座,或者在閥座上加裝一個橡膠密封件,以提高閥門的密封性能。
直流式截止閥通常采用鑄造成形,高壓閥門用鍛造成形。根據不同工況需求,可選用如雙相不銹鋼之類的特殊材料制造。
(4)三通截止閥三通截止閥(圖2)通常用于高壓系統作為換向閥使用。如電站鍋爐的高溫高壓給水閥門。換向通常用于啟動,關閉或故障時候。
另一種作為換向閥較常用的工況是壓力釋放系統。兩個安全閥裝在一個三通截止閥上,當其中一個安全閥需要隔離或者維修時,另外一個安全閥可以正常運行。由于內部結構的原因,三通截止閥流阻很大。流體方向的改變會使流體在大口徑三通截止閥上產生較大的反作用力。
三通截止閥閥體一般是鑄鋼或者合金鋼。用于發電廠的閥門一般采用對焊連接以克服法蘭連接會產生泄漏的問題。
(5)波紋管密封截止閥波紋管密封截止閥如圖3所示。