闸阀是工业应用中流体控制系统中最基本、应用最广泛的部件之一。这些直线运动阀主要用作隔离装置，用于完全允许或完全阻止流体流过管道。对于从事石化、水处理、石油天然气和制造业的工程师和技术人员来说，了解各种闸阀类型及其具体应用至关重要。

什么是闸阀？

闸阀采用楔形闸板（闸板）操作，闸板垂直于流体流动方向移动。完全打开时，闸板完全缩回阀体，形成直通式流道，压降极小。这种设计使工业闸阀非常适合要求开启时流体畅通、关闭时密封严密的应用。

闸阀操作的基本原理是闸板的线性运动，由螺纹杆控制，使闸板升高或降低。与其他节流设计的阀门类型不同，闸阀在完全打开或完全关闭的位置时性能最佳，因此不适用于流量调节应用。

按门设计分类

楔式闸阀

实体楔式闸阀采用一体式闸板，强度高、可靠性强。楔形设计确保闸板关闭时与阀座紧密密封，从而实现有效的截止功能。此类阀门在高压应用中表现出色，并具有卓越的抗流体湍流损坏能力。

坚固的结构消除了多件式设计可能带来的故障点，使其成为可靠性至关重要的关键应用的理想选择。然而，在温度变化较大的应用中，它们容易受到热熔合的影响。

分体楔式闸阀

分离式楔形设计采用两片式闸板，并配备弹簧加载机构，使每半闸板能够独立地抵靠阀座。与实体楔形设计相比，这种结构密封性能更佳，尤其适用于存在热循环或轻微错位问题的应用中。

楔形闸板设计固有的灵活性可补偿热胀冷缩，降低闸板卡死的风险，同时保持有效的密封。这使得它们特别适用于蒸汽服务和高温应用。

平行滑动闸阀

平行闸阀采用两个平行的闸板，通过一个扩展器机构连接。当阀门关闭时，扩展器将闸板向外推向阀座，形成密封效果。与楔式闸阀相比，这种设计密封性能优异，并降低了操作扭矩。

平行阀瓣结构在悬浮固体应用中具有优势，因为其扩散作用有助于清除阀座表面的碎屑。然而，这类阀门通常需要更复杂的内部机构，这可能会增加维护需求。

按茎设计分类

明杆闸阀

明杆闸阀的特点是阀杆在阀门开启时向上移动，从而提供阀门位置的直观指示。闸板沿阀杆螺纹移动，阀杆通过执行器上升。这种设计提供清晰的位置指示，并防止阀杆螺纹直接接触流动介质。

这些阀门需要足够的顶部间隙以方便阀杆移动，但需要提供极佳的位置可见性，使其成为阀门位置确认至关重要的手动操作应用的理想选择。

暗杆闸阀

暗杆式设计使阀杆保持垂直静止，而闸门则沿螺纹阀杆移动。阀杆螺纹直接接触流动介质，因此需要选择适合腐蚀性工况的材料。这类阀门所需的顶部净空高度极小，因此适用于地下安装和空间受限的应用。

虽然非升杆阀门比升杆设计更紧凑，但它提供的位置指示不太明显，并且可能需要额外的位置指示器来进行远程监控应用。

材料考虑和应用

闸阀类型多样，需要根据使用条件仔细选择材料。碳钢材质在一般碳氢化合物应用领域表现出色，而不锈钢材质则为化学加工应用提供了卓越的耐腐蚀性能。青铜和黄铜材质的闸阀在水和船舶应用中效果显著，在中等压力下具有出色的耐腐蚀性能。

铸铁闸阀因其成本效益高且在低压应用中性能优异，在供水系统中仍然广受欢迎。对于极端工况，可以采用哈氏合金、因科乃尔合金或钛合金等特殊合金，以确保长期的可靠性和安全性。

行业应用和选择指南

闸阀广泛应用于众多行业。在石化设施中，闸阀可用作主线隔离阀、紧急关闭装置以及清管器发射/接收组件。水处理厂利用闸阀进行工艺隔离、维护操作以及处理阶段的流量控制。

石油和天然气行业在井口控制、管道隔离和炼油工艺应用中严重依赖闸阀。发电厂则在蒸汽系统、冷却水回路和燃料处理系统中使用闸阀。

正确选择需要考虑压力额定值、温度范围、端接和驱动要求。许多应用场合手动操作即可满足需求，而关键或远程安装可能需要电动、气动或液压执行器，以确保可靠运行和自动化兼容性。

维护和操作注意事项

闸阀的成功运行取决于正确的安装、定期维护和合理的使用。这些阀门应缓慢运行，以防止水击并减少阀座表面的磨损。定期检查阀杆填料、位置指示器和执行器组件，确保持续可靠运行。

预防性维护计划应包括定期检查阀门、润滑运动部件以及根据制造商建议更换磨损件。对操作人员进行适当的培训，使其了解阀门的限制和正确的操作程序，可以显著延长阀门的使用寿命并保持系统的可靠性。

闸阀是流体控制系统的基石技术，可在各种工业应用中提供可靠的隔离功能。了解各种配置及其各自优势，能够根据每种独特的应用需求做出最佳选择。