大口徑閥門手輪開關(guān)困難,一般成年人的水平極限輸出力為60~90kgf左右,有規(guī)范規(guī)定了普通閥門手輪的力和力矩的范圍。例如,截止閥的流向為低進高出,當人對閥門進行關(guān)閉時,人體水平推動手輪轉(zhuǎn)動,使閥瓣向下運動,實現(xiàn)關(guān)閉,這時需要克服三個方面的力的組合,即:①. 軸向頂推力Fa;②. 填料與閥桿摩擦力Fb;③. 閥桿與閥瓣芯部接觸摩擦力Fc。力矩總和為ΣM=(Fa+Fb+Fc)·R。
口徑越大,軸向頂推力也越大,當接近關(guān)閉狀態(tài)時,軸向頂推力幾乎接近管網(wǎng)實際壓力(因關(guān)閉時P1-P2≈P1,P2=0。P1和P2為閥門兩側(cè)的壓力)。如一個DN200口徑的截止閥用于10bar(1bar=100kPa)的蒸汽管上,其僅第一項關(guān)閉軸向頂推力而關(guān)閉所需的水平圓周力:
式中,Ds為手輪直徑。
已接近正常人體所能輸出水平圓周力的極限,所以由一個人在這種工況下完全關(guān)閉閥門是非常困難的。
大口徑閘閥普通手輪,較難操作。最優(yōu)的操作方式是用傘齒輪操作,例如,有的閘閥選用Z541H-16C(根據(jù)JB/T 308《閥門型號編制方法》規(guī)定:Z代表閘閥;5代表傳動方式,傘齒輪;4代表連接方式,法蘭連接;1代表結(jié)構(gòu)形式,剛性單閘板;H代表密封面材質(zhì),Cr13不銹鋼;16代表公稱壓力1.6MPa;C代表閥體材質(zhì)為碳鋼);也可選用電動操作的Z941H。
某類閥門帶齒輪驅(qū)動閥門見表1.1.2。規(guī)定在半開位置時,用手操作或用工具操作時受力不能超過35kgf。閥門的驅(qū)動機械裝置沒有在表中列出,但應(yīng)滿足廠家所提供的力矩要求。齒輪驅(qū)動裝置應(yīng)該不受氣候影響且?guī)в锌梢暤拈_/關(guān)指示。齒輪驅(qū)動閥的手輪位置應(yīng)表示在外形圖上并得到買方批準。所有閘閥、截止閥的閥蓋上應(yīng)有上密封座。