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球阀百科大全

  • 分类:新闻资讯
  • 作者:阀门与阀门检修
  • 来源:全球阀门网
  • 发布时间:2023-03-08
  • 访问量:0

【概要描述】

球阀百科大全

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  • 作者:阀门与阀门检修
  • 来源:全球阀门网
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一 
概述

 

      球阀的问世是第二次世界大战以后的事,虽然它的发明可以追溯至20世纪初期,但是这一结构专利由于当时材料工业和机械加工业的限制,未能完成其商品化的步骤。

      一直到1943年,美国杜邦公司发明了一种高分子材料聚四氟乙烯(PTFE)塑料,这种材料具有足够的抗拉和抗压强度,一定的弹塑性,良好的自润滑特性,以及优良的耐蚀性能,十分适宜作为密封材料,可获得十分可靠的密封效果。

      另一方面,由于车球机和磨球机的进步,可以加工高圆度和表面光洁度的球体作为球阀的启闭件。这样,一种全通径,90°角行程回转的阀门新品种进入阀门市场,引起广泛的关注,逐步取代传统的阀门产品截止阀、闸阀、旋塞阀和蝶阀,并不断地扩大其应用领域,从小口径到大口径,从低压到高压,从常温到高温、到低温。 

     目前,球阀的最大口径已发展至60in,最高压力等级为4500磅级,最低温度可达液氢温度-254℃,最高温度可达850~900℃,适用于各种介质以及气-固,液-固两相流,成为最有发展前景的一种阀门类型。

二 
球阀分类

 

      球阀分类方法很多,但结构原理密封形式是最主要的分类方法。

1
球阀就结构原理言

可以分为浮动球固定阀座球阀。简称浮动球球阀(floating ball valve)和固定球浮动阀座球阀,简称固定球球阀(trunnion mounted ball valve)两大类。

      浮动球球阀是球阀发展的初期结构,这种结构的特征是介质推动球,挤压在密封座上获得可靠的密封,介质力正比于阀门通径的平方,所以当通径增大,压力级增加时,介质力会很大,例如Class300, NPS 8的浮动球球阀,作用在阀座上的介质力约为190kN,这将使密封座上的接触应力接近材料的许用比压,并使操作力矩成倍增加。因此,浮动球球阀的适用范围在NPS 8以下,压力级Class150, Class300。Class600适用于小口径NPS 2以下。

浮动球球阀的设计范围受到通径和压力级的限制,这样就促进固定球球阀结构的发明。

     “固定球球阀”一词的翻译是不十分确切的,英文“trunnion mounted ball valve”准确的译文应是“支轴球球阀”,球体上带有两个支承轴的球阀。这一结构的球阀,大大拓展了球阀的压力等级和通径。 

固定球阀球体被上下两端的轴承固定,只能转动,不能产生水平位移。密封结构复杂,外形尺寸大。但其使用寿命长,启闭省力。

球体与阀杆制成一体,密封阀座装在活动套筒内,套筒与阀体间用O形橡胶圈密封,左右两端密封阀座和套筒均由弹簧组预先压紧在球体上。当阀杆在上下两轴承中转动关闭阀门时,介质压力作用在套筒端面上,将密封阀座压紧在球体上起密封作用。此时,出口端密封阀座不起作用。当介质反向流动关闭阀门时,起密封作用的阀座在新的入口端。

2
按阀体的结构形式分

 

可以分为上装式球阀和侧装式球阀。侧装式球阀又可分为整体式、两段式和三段式,即阀体是整体的,阀体由主、副阀体组成的和阀体由一个主阀体、两个副阀体组成的三种结构形式。

3
按阀门密封材料分

可以分为软密封球阀和硬密封球阀。软密封球阀的密封材料为:聚四氟乙烯(PTFE)、增强聚四氟乙烯、尼龙等高分子材料和橡胶;硬密封球阀密封材料为金属。

4
按阀门的功能分

可以分为二通开关阀、三通和四通换向阀,以及调节型球阀。

5
按操作方式分

可以分为手动、蜗轮传动、气动、气液联动、电动、电液联动、液动等。

6
按阀门的连接方式

 

可以分为法兰端连接、焊接端连接和螺纹端连接。焊接端又可以分为承插焊和对焊焊接连接

 

7
根据用户的工况需要直接命名的特种球阀

如管线球阀用于长输管线;夹套球阀用于管线加热、保温;衬塑球阀用于防腐蚀;锁渣球阀用于煤气化炉渣液排放,以及用于电厂高温高压蒸汽的疏水球阀等。

8
按球阀启闭件球体的形状与大小

可以分为V形球阀,半球阀,全通径和缩径球阀等。

全通径,就是与管线的流道直径相等,具有最大的流通能力,最大的流量系数CV 值,或者说流阻最小。这在工程上应用具有十分重要的意义,特别是从节能环保的角度而言,球阀是一个节能产品。对于一个2in的阀门,球阀与其他结构形式的阀门,如闸阀、截止阀、蝶阀、旋塞阀,其流量系数比较如表3-1所示。

V型球阀是一种高效的阀门,其设计独特,具有半球体阀芯一侧开有V形口的特点。通过调节阀芯开度,可以有效地改变介质流通的截面积,实现精确的流量控制,同时还可以用于开关控制,实现管路的开启或关闭。该阀门具有自清洗作用,能够在小开度范围内实现微小流量的调节,可调比大。适用于含纤维、细颗粒、料浆类介质。V型球阀的代号为VQ,其设计符合JB/T 13517标准。具有高度的可靠性和稳定性,是流体控制领域中不可或缺的重要组成部分

O型球阀的球芯为整体球流道口是圆形,所以称为O型球阀。我们所使用的球阀绝大部分是O型球阀。其流通阻力小,开关过程只需要阀芯转动90度,所以开关速度快,配装AT气缸可以作为快速切断阀使用。其进出口有两个阀座密封,密封可靠。可用于气体,蒸汽,液体和含有少量悬浮颗粒介质。设计标准参考GB/T12237

 

V型球阀和O型球阀区别

      1)二者区别阀芯结构不同。O型球阀的流道为一个完整的圆形,配有双阀座密封。V型球阀则是1/4半球阀芯,一侧开有V形口,采用单阀座密封。也有采用全球形阀芯,一端开有V型流道口,单阀座密封或双阀座密封形式。

      2)适合介质不同。O型球阀多用于洁净介质,或少量悬浮颗粒介质,在采用PTFE四氟阀座密封时,可以达到零泄漏。但是在介质含有杂质比较多,或者颗粒状介质时,易发生中腔堵塞,造成球阀抱死,开关失灵。V型球阀多采用金属硬密封,用于含纤维、细颗粒、料浆类介质。因为V形口与阀座可以剪断纤维介质,所以在造纸行业应用广泛。由于采用部分球形阀芯,并且是单阀座密封,有效防止介质堵塞阀门。
      3)适用过程控制要求不同。O型球阀主要用于开关控制,调节性能不好。配装AT气动活塞执行机构,可以实现快速切断。V型球阀具有V形口,可调性好,可调比大,可达100:1或更高。配装气动和电动执行器,主要用于调节控制,也可以用于开关控制。
      4)流量特性不同。O型球阀的流量特性是快开,适用于开关控制。V型球阀的流量特性是近似等百分比,适用于调节控制。

 

      5)流道尺寸不同。O型球阀流道尺寸一般有全通径和缩径两种。V型球阀流道根据工艺和设计要求有不同尺寸,一般都是缩径的。可以更换不同球芯,满足不同流量需求。

9
按照使用的介质温度

可分为高温球阀,低温球阀和深冷球阀。

10
按照阀体材料

可以分为碳钢球阀,不锈钢球阀,钛合金球阀,蒙乃尔球阀,塑料球阀,铜球阀,铝合金球阀等。

球阀的适用场合

 

      球阀操作方便,介质流动阻力小,但结构较复杂。球阀一般用于需快速启闭或要求阻力小的场合,可用于水、汽油等介质,也可用于浆性和黏性介质的输送管路。

---END---

 

 

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