1、概（gài）述

　　隨著（zhe）科學技術的發展以及現代工業的需（xū）求，金屬密封球閥在輸送特殊介質的工況中( 如紙（zhǐ）漿、水煤（méi）漿和矽粉（fěn）等含（hán）有（yǒu）固體顆（kē）粒的混合液) 得到越來越廣泛的應用。根據工況要求，研製了金屬密封耐磨損球閥。

2、結構特（tè）點

　　金屬密封耐磨損球閥采用彈性具有自動補（bǔ）償功能的閥座結構，防止閥門在含有顆粒介（jiè）質的工況（kuàng）中或高溫情況下出現卡塞現象，提高了閥門使用壽（shòu）命。球（qiú）體和閥座具有良好的剪切和自潔功能，適合對顆粒介質（zhì）和（hé）纖維介質的控製。閥杆采用側裝式，能確（què）保填料處（chù）可靠（kào）密封以及閥杆防吹出。閥門采用雙向密封結構，即提高了閥門（mén）的密封性能，也保證了介質逆向流動時的密封性能，為防止介質倒流提供了必（bì）要的保（bǎo）障。球體和閥座密封麵（miàn）噴塗耐高溫高壓、耐（nài）腐（fǔ）蝕和耐（nài）磨損的硬質合金。

3、技術處理

　　(1) 金屬密封球閥的密封比（bǐ）壓較（jiào）高，在結構（gòu）設（shè）計中考慮密封比壓所需要的彈簧預緊（jǐn）力（lì），采用下遊閥座固（gù）定（dìng），上遊閥座後設置碟形（xíng）彈簧補償結構。

　　(2) 考慮溫度對金屬材料的線性膨脹影響（xiǎng），采用高負載碟形彈簧。既提供了（le）閥門密封比壓（yā）所需要的初始預（yù）緊力（lì），也避免了因溫度原因引（yǐn）起（qǐ）球體與閥座卡阻現象，確保閥門啟閉靈活。由於固體顆粒介質進入碟簧行程區會引起碟簧卡阻失（shī）效，增設了碟簧保護結構，確保閥門在低壓情況下的密封性能。

　　(3) 由於輸送（sòng）的介質中所（suǒ）含的固體（tǐ）顆粒硬（yìng）度（dù）較高，要求球體與閥座（zuò）表麵具有較高（gāo）的（de）硬度。否則，閥門啟閉的過程中會有固體顆粒鑲嵌在（zài）球體表麵上，影（yǐng）響閥門的整體密封性能。因此球體表麵與閥座表麵噴塗碳化鎢鈷、鎳基合金或碳化鉻（gè）等材料。使密封表麵硬度達到56 ～ 64HRC。不同的噴塗材（cái）料，可以獲得不同的硬度。

　　(4) 閥座設計成具有自潔（jié）功（gōng）能的刮刀結構，在閥門啟閉過程（chéng）中，能（néng）對球體表麵吸附物進行刮（guā）削，防（fáng）止固體顆粒進入閥門密封麵，增（zēng）加了閥門使用壽命。

　　(5) 球體（tǐ）和（hé）閥座采用數控機床加工，專用球麵磨床磨削，以及專用研（yán）磨機配對研磨。

4、設計計算

　　以（yǐ）浮動式DN50-PN6.3 金屬密（mì）封球閥為例，進行密封比壓、總摩擦扭矩、碟形彈簧負載的計算。

　　4.1、參數分析

　　( 1) 根據（jù）計算數據可得qb < q <[q]，實現了球閥的金屬密封副密封。

　　( 2) 根據ASME B16. 34 選（xuǎn）取（qǔ）安全的閥門壁厚，並對中法蘭和螺栓螺母強度（dù）驗算。

　　( 3) 根據計（jì）算獲得的總摩擦扭矩對閥杆強度校核，並根據總摩擦扭矩選擇合理的（de）執行機構。

　　( 4) 參照外型結構尺寸標準，完成整套圖（tú）紙設計。

5、結語

　　閥門（mén）通過強（qiáng）度性（xìng）能試驗、密封性能試驗、抗磨（mó）損（sǔn）性能試驗以及實（shí）際工況使用證明，金屬密封耐磨損球閥適用於含有大量固（gù）體顆粒的高（gāo）溫高壓介質工況，如聚丙烯項目中反應釜下料管道中含有大量聚（jù）丙烯顆粒工況，有（yǒu）機矽項目中含有高硬度矽（guī）粉顆粒工況等。