球閥的用途
時間:2008-7-30 10:48:11 來源:溫州尼威閥門 瀏(liú)覽數:3582
球閥是(shì)由旋塞閥演變而來的,它的啟閉件為(wéi)一個球(qiú)體,利用球體(tǐ)饒閥杆的軸線旋轉90°,實現開啟(qǐ)和關(guān)閉閥門的目的。球閥在管路上主要是用於切斷、分配和改變介(jiè)質流動方向,設計成V形開口的球閥,還具有良(liáng)好的流量調(diào)節功能(néng)。
球閥不(bú)僅機構簡單、密封性(xìng)好,而(ér)且在一定公稱尺(chǐ)寸範(fàn)圍內具有(yǒu)體積(jī)小、重量輕、材料(liào)消耗少(shǎo)、是近十幾年來發展(zhǎn)快(kuài)的閥(fá)門品種之一(yī)。球閥的使用非常廣泛,使用品種和數(shù)量仍在不(bú)斷廣大,並向高溫、高壓(yā)、大口徑、高密封性(xìng)、長壽命、優良的調節性能及一閥多功能方向發展。其可靠性及其他性能指標均(jun1)達到較高水平。隨著球閥的發展,在可(kě)以預見的(de)段時間內,特別是在石油(yóu)與天然氣輸送管線、煉油裂化裂解裝置、海洋石油、煤直接(jiē)液化油、氣裝(zhuāng)置上以及核工業方麵將有更廣泛的應用。
球(qiú)閥(fá)的(de)優(yōu)點如下:?具有低流阻;‚因在工作時不會被卡住;(在無潤滑劑時)故能可靠地應用於腐蝕性介質和低沸點液體中;ƒ在較高的工作壓力和較高的(de)工作溫(wēn)度範圍內,能實現完全(quán)密封(fēng);④可(kě)實現快速啟(qǐ)閉,某些機構的球閥,其啟(qǐ)閉時間僅為0.5-1s,以(yǐ)保證能用於實驗台(tái)的自動化係統中,快速啟閉(bì)球閥時,操作無衝(chōng)擊;⑤球閥關閉(bì)件能在邊(biān)界上自(zì)動定位;⑥雙向密封,密封可靠;⑦在全開和全閉時,球體和閥座的密封麵與介(jiè)質隔離,因此高速通過閥門的介質不會對密封麵侵蝕。⑧體腔(qiāng)內的(de)介質壓力一(yī)旦搞過殼體材質在38℃時額定壓力的(de)1.33倍時,可自動泄放(fàng)到出口管路或進口管路;⑨可設計(jì)成具有(yǒu)防(fáng)火密(mì)封功能;⑩具有防靜電功能;11.設計成V形開(kāi)口球體的球(qiú)閥,具有良好(hǎo)的流量調節功能,12.機(jī)構緊湊、質量輕,可以認(rèn)為是用於低溫(wēn)介質(zhì)係統合理的閥門機構;13.閥體對稱,尤其(qí)是焊接閥體機構,能很好的承受來自(zì)管道的應力(lì);14.關閉件能承(chéng)受關閉時(shí)的高壓差;15.全(quán)焊接球體(tǐ)球閥,可以直接埋於地下,使閥門的內件不受侵蝕,高使用壽命可(kě)達40年,是石油、天然氣、輸送管線理想的閥門。
由(yóu)於球閥有上述(shù)優點,所以使(shǐ)用範圍廣:1.公稱尺寸從(cóng)DN8-DN1600;2.公稱壓(yā)力從真空到PN420(CL2500);3.工作溫度從(cóng)-204-+816℃.
球閥主要的發展密封材料就是聚四氟乙烯(PTFE),它幾乎對所以化學物質都(dōu)是惰性的,且具有摩擦係數小、性能穩定、不(bú)易老(lǎo)化、使用溫度範圍廣及密封性能優良的綜合特點。但聚四氟乙烯的物(wù)理特性(xìng)有較高的膨(péng)脹係數,對冷流的敏(mǐn)感(gǎn)性和不良的熱傳導性,要求閥座的(de)密封麵(miàn)設計必須圍繞這些特性進行。閥座(zuò)的密封材料,聚四氟乙烯族和(hé)填料聚四氟乙烯、尼龍及其它材料,當密封材料(liào)變硬時(shí)密封的(de)可靠性就受到破(pò)壞,特別是低壓差的情況下。此外,像丁晴橡膠這樣的合成橡膠,也可以用作閥座材料,但它所(suǒ)適應(yīng)的介質和使用溫度範圍要受到限製,另外,無潤滑情況下使用合成(chéng)橡膠容易卡住球(qiú)體。
為了(le)滿足高溫、高壓、強衝刷、介質帶(dài)懸浮顆粒、長壽命工況的(de)使用要求,近年來金屬密封球閥得到很大的發(fā)展。用於調節流量的(de)V形球閥也有很(hěn)快的發展。尤其在工(gōng)業發(fā)達國(guó)家(jiā),球閥的機構在不斷改進,如應用(yòng)在石(shí)油、天然氣輸送管線上的支承板固定(dìng)球機構的全(quán)焊球閥;高溫球閥;V形開口調節球閥;金屬密封上裝式(shì)球閥等,從而使球閥的技術達到一個全新(xīn)的水平。
1.浮動球球(qiú)閥(fá)
這種球閥的球體(tǐ)是浮動的,由兩個閥座(zuò)支承,在介質壓力的作用下,球體本身能產生一定量的移位,並緊緊壓在出口端的閥座閥門圈上,保證出口端密封;如果(guǒ)標(biāo)準要求為(wéi)進口端密封,就要設計成帶活動套筒的閥座,閥座背麵有預(yù)緊彈簧的浮動球球閥。浮動球球閥根據閥(fá)體的機構形式分為一體式浮動球(qiú)球閥(球閥隻有一個閥(fá)體)如圖2-15所示(shì);兩體式浮(fú)動球(qiú)球(qiú)閥(閥體又作左、右(yòu)兩體構成)如圖2-16所示;帶活動套筒閥座的浮動球球(qiú)閥,如圖2-17所示(shì)。
浮動球球閥的機構簡單(dān),密封性能好。由於閥體所承受的工(gōng)作介質壓力全部傳給了出口(kǒu)端閥座密封圈(quān),密封比亞不易控製,因此,這種機構的球閥隻適用於水中、低壓閥門(mén)。
浮(fú)動球球閥的缺(quē)點是:組裝時預緊力不易(yì)控製,而且需要用不同厚度的墊片來調整,組裝困(kùn)難,製造精度要求高,同時操作力矩(jǔ)也較大。
2.固定球閥
球閥的球體是固(gù)定(dìng)的,由兩段與球(qiú)體(tǐ)連接在一(yī)起的固定軸與球體上的潤滑軸承支承;關閉時,在介質壓力的(de)作用下,球體不會產生移位,通常,與球體連接在一起的上(shàng)、下閥杆的裝有滑動軸承(chéng)或滾動軸承,一減小啟、閉閥杆與閥(fá)體間的摩擦力,從而減小操作力矩,這(zhè)種固定球閥適用於高壓(yā)的和大口徑閥門。
固定球球閥通常設有活動閥座密封圈,在(zài)介質(zhì)壓力的作用下,閥座密封圈能夠產生移位,在閥座密封圈的底部,設在球體上。當有介(jiè)質壓力時,介質壓力使閥座(zuò)密封圈緊緊壓在閥體上。從而保證球閥的密封性能。固定球球閥根據閥體的機構分(fèn)為兩體式固定球球閥,如圖2-18所示;三體式固定球(qiú)球閥,如圖2-19所示;上裝式(shì)固定球球閥如圖2-20所示;全焊接式固(gù)定球球(qiú)閥,如圖2-21所示。
另外為保證固(gù)定球球閥的密封性能,在初次密封(fēng)失(shī)效後,可使用一張合適於高壓、大(dà)口徑固定(dìng)球球閥的注脂閥,就是在兩體式、三體式、上裝式、全焊接式(shì)固定球球閥的(de)閥體閥座密封圈(quān)部位和填料部位安裝注脂閥(fá)。可在兩個閥座(zuò)密封圈和閥杆填料(liào)處入特製的密封脂,該密封脂要保證在50℃時不熔化,保持原有(yǒu)的性能。該密封脂在兩個密封麵上和閥杆填料處形成一層油脂膜,既(jì)增強了(le)密封性能,有降低了操作力矩,帶(dài)注脂閥(fá)的固定球球閥,要求按(àn)一定的時間間(jiān)隔向(xiàng)固定球球閥內注脂。
3.彈(dàn)性球球閥
這(zhè)種球的閥體是彈性的,如圖2-22所示,適用於高溫、高壓介質。在球體上開有一個彈性曹(cáo),通常閥座密封圈采(cǎi)用(yòng)金屬(shǔ)製造,為了保(bǎo)證密封,需要很大的密封壓力,緊靠介質本身的(de)壓(yā)力已達到密(mì)封要求,因而,必須(xū)對閥體密封圈和(hé)球體的接觸麵上加外力。
彈性球體是在球體過水孔內壁的上、下端開(kāi)一窄槽,從而使球體獲得彈性。這種結構,在(zài)開啟(qǐ)和關閉時可以減少兩 密封麵間的摩擦,同時也就降低了操作力矩,使開(kāi)啟貨關閉省(shěng)力。
4.雙聯球閥
該(gāi)種球閥的機構如圖2-23所示,為雙(shuāng)聯L形浮動三通球閥。該(gāi)種(zhǒng)球閥用(yòng)一個手柄或蝸輪蝸杆(gǎn)手動裝置操縱(zòng)兩個L形三通球閥兩個動(dòng)作必須完全同步,使一個出於開(kāi)啟狀態,另一個則出於關閉狀態。閥座密封圈采用聚四氟乙烯(PTFE)製造用螺栓壓緊閥蓋(gài),實現密封。閥體與閥(fá)蓋連接處設有調整(zhěng)墊片,以調整預緊力,閥(fá)座底部(bù)設有蝶形彈簧,齒輪箱與一球閥用支架固定連接,與另一個球閥(fá)用活動接頭連接,要(yào)保證兩個球閥閥杆同軸(zhóu),兩個(gè)球閥(fá)閥杆(gǎn)連接(jiē)方向成180°。
該(gāi)閥主要應用於罐(guàn)式過(guò)濾器兩(liǎng)過濾(lǜ)罐(guàn)的清洗,要保證一過濾(lǜ)罐在清洗,另一過濾罐在工作狀態。
5.形(xíng)球球閥
其機構如圖(tú)2-24所示。它在球體上開有一個V形通道口,隨著球體(tǐ)的旋轉,開口(kǒu)的麵積不斷發生變化,但開(kāi)口麵的形狀始終(zhōng)保(bǎo)持為三角形;當(dāng)V形開口旋轉到和(hé)閥體上的密封圈緊密接觸(chù)時,達到關閉密封;開、關的角度範圍是90°。
這種球閥的特點如下(xià):1.V形(xíng)開口於球閥密封麵之間(jiān)有剪切作用,可以切斷纖維狀的流體,如紙漿、纖維、含顆(kē)粒的介質,密(mì)封性(xìng)能好,2.流體能力大,比相同公稱尺(chǐ)寸DN的普通閥門高一倍;3.流(liú)量特性近似於等百分比特性,可調比大,可高達300:1;4.機構簡(jiǎn)單,維修方便,工作溫度、工作壓力範圍廣,可用於腐蝕性介(jiè)質。
6.升降杆式球閥
該種球閥(fá)多為金屬密封球閥,為單閥座機構。閥座密封麵堆焊硬質合(hé)金,球體與閥座的接觸麵也堆焊硬質合金,也有在球體表麵采用超音速噴塗炭化鎢粉末,或(huò)采用熱噴塗基納米金屬粉末的,一種機構是(shì)閥杆上開有S形導槽,在(zài)閥蓋上設有(yǒu)導銷,導銷與導槽配合,使閥杆升降時帶動球體先離開閘閥密封麵,再旋轉90°,達到開啟位置,關閉(bì)時,先使球體(tǐ)旋(xuán)轉90°,然後再壓向閥座密封麵,如圖2-25所示。
另一種機構是在閥杆的(de)下部銑有螺旋扁,當閥杆升降時,螺旋扁先帶動球體脫(tuō)落閥座密封麵,然後在旋轉(zhuǎn)90°開啟。當關閉時,閥(fá)杆(gǎn)帶動球體旋轉90°,達到(dào)關閉位置後,再壓向閥(fá)座密封麵,如圖2-26所示。這種球閥在(zài)啟閉過程中,沒有摩擦(cā),適用於高溫、高壓、介質帶有懸浮顆粒、強腐蝕工況。
7.金屬密封半球閥
該種球(qiú)閥的球體為部分球麵,也有製成偏心的半球,球體(tǐ)表麵噴碳化鎢(WC),也有噴基納(nà)米粉末,使球體表麵硬度達到62HRC以上。閥座采用金屬製成,在(zài)閥座(zuò)密封麵(miàn)處堆焊硬質合金。關閉時,閥(fá)杆逆時針旋轉90°,使半球逐漸壓向閥座密封(fēng)麵,達(dá)到密封。開啟時閥杆順時針旋轉90°,使(shǐ)半球依靠偏心,逐(zhú)漸脫離閥座密封麵。該種機構的球閥,在開啟或關閉的瞬間有點(diǎn)摩擦,隨後球體就會(huì)完全(quán)脫(tuō)離閥座密封全。該種球閥的機(jī)構如圖2-27所示。它使用與高(gāo)溫工(gōng)況或介質中帶有固體顆粒的場合,如電站或鋼廠的除灰係統。
以上所訴是根據球體或球閥的機構形式來分(fèn)類的。另外,根據球閥通道的位置又可分為直通式,如圖2-16所示,三通式,如圖(tú)2-28所示,直角(jiǎo)式,如圖2-29所示等,後兩種球閥也有浮(fú)動球球閥和固定球球閥之分(fèn),主要是(shì)用於分配(pèi)介質和改變介質流動的場合。
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