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球閥的優點與特點分析

時間:2020-05-09 瀏覽:803

球閥

球閥是由旋塞閥演變而來的。它的啟閉件為一個球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉90°,實現開啟和關閉的目的。球閥在管路上主要用于切斷、分配和改變介質流動方向。

設計成V形開口的球閥,還具有良好的流量調節功能。

球閥不僅結構簡單、密封性好,而且在一定的公稱尺寸范圍內體積較小、重量輕、材料消耗少、安裝尺寸小,并且驅動力矩小、操作簡便、易實現快速啟閉,是近十幾年來發展最快的閥門品種之一。球閥的使用非常廣泛,使用品種和數量仍在繼續擴大,并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優良的調節性能,以及一閥多功能方向發展。其可靠性及其他性能指標均能達到較高水平。隨著球閥的發展,在可以預見的短時間內,特別是

球閥的優點與特點分析

圖3一14 單偏心密封蝶閥密封結構

球閥的優點與特點分析

圖3一17 開口金屬0形圈閥座雙偏心蝶閥

在石油天然氣管線上、煉油裂解裝置上、海洋石油,以及核工業方面將有更廣泛的應用。

球閥的優點如下:

1)具有最低的流阻。

2)因在工作時不會卡住(在無滑劑時),故能可靠地應用于腐蝕性介質和低沸點液體中。

3)在較高的工作壓力和較高的工作溫度范圍內,能實現完全密封。

4)可實現快速啟閉,某些結構的啟閉時間僅為0.5 }ls,以保證能用于試驗臺的自動化系統中??焖賳㈤]閥門時,操作無沖擊。

5)球形關閉件能在邊界位置上自動定位。

6)雙面密封可靠。

7)在全開和全閉時,球體和閥座的密封面與介質隔離,因此高速通過閥門的介質不會對密封面侵蝕。

8)腔體內的介質壓力一旦高于設計壓力的1. 33倍時,可自動泄放到出口管路或進口管路。

9)可設計成具有防火密封功能。

10)具有防靜電功能。

11)設計成V形開口球的球閥,具有良好的流量調節功能。

12)結構緊湊、重量輕,可以認為它是用于低溫介質系統的最合理的閥門結構。

13)閥體對稱,尤其是焊接閥體結構,能很好地承受來自管道的應力。

14)關閉件能承受關閉時的高壓差。巧)全焊接閥體的球閥,可以直埋于地下,使閥門內件不受浸蝕。最高使用壽命可達40年,是石油、天然氣管線最理想的閥門。

由于球閥有上述優點,所以適用范圍很廣:

1)公稱尺寸DNBmm到DN1400mm

2)公稱壓力DN從真空到42.0MPa

3)工作溫度從-204~815℃

球閥最主要的閥座密封圈材料就是聚四氟乙烯(PTFE。它幾乎對所有的化學物質都是惰性的,且具有摩擦系數小、性能穩定、不易老化、適用溫度廣及密封性能優良的綜合特點。但聚四氟乙烯的物理特性有較高的膨脹系數,對冷流的敏感性和不良的熱傳導性,要求閥座的密封設計必須圍繞這些特性進行。閥座的密封塑性材料,包括聚四氟乙烯族和填充聚四氟乙烯、尼龍及其他材料。但是,當密封材料變硬時,密封的可靠性就要受到破壞,特別是在低壓差的情況下。此外,像丁睛橡膠這樣的合成橡膠,也可用作閥座密封材料,但它所適用的介質和使用的溫度范圍要受到限制。另外,不潤滑,使用合成橡膠容易卡住球體。

為了滿足高溫、高壓、強沖刷、長壽命等工業應用的使用要求,近十幾年來,金屬密封球閥得到了很大的發展。用于調節流量的v形球閥也有很快的發展。尤其在工業發達國家,球閥的結構不斷改進,如應用在石油、天然氣管線上的全焊接閥體球閥、升降桿式球閥、裂解裝置用高溫球閥、v形開口調節球閥等,從而使球閥的技術達到一個全新的水平。

球閥按閥芯型式,可分為0形球閥和V形球閥。

(1)0形球閥圖3-24為帶浮動球和彈性活動套筒的球閥,圖3-25為電動固定球閥,圖3-26為升降桿式球閥。在球體上開有一個直徑和管道直徑相等的

球閥的優點與特點分析

圖3一24 帶浮動球和彈性活動套筒的球閥

通孔,閥桿帶動球體在閥座密封圈中旋轉,從全開位置到全關位置的轉角為90°。這種閥的特點如下:

1)結構簡單、維修方便,一般作兩位調節用,因為流量特性是快開。

2)閥座密封可采用軟質材料,密封可靠。

3)流通能力大,介質進入閥門沒有方向性。

4)適用范圍廣,既適用于高溫、高壓,也適用于低溫、低壓;既適用于常規介質,也適用于腐蝕性介質。

球閥的優點與特點分析

圖3-25 電動固定球定球閥

(2)V形球閥其結構如圖3-67所示。它的球體上開有一個V形口,隨著球的旋轉,開口面積不斷發生變化,但開口面的形狀始終保持為三角形;當V形開口旋轉到閥體內,球體和閥體上的閥座密封圈緊密接觸;開、關角度范圍是90°。這種閥的特點如下:

1)V形開口與閥之間有剪切作用,可以切斷纖維狀的流體,如紙漿、纖維、含顆粒的介質,關閉性能好。

2)流通能力大,比同口徑的普通閥高兩倍。

3)流量特性近似于等百分比特性,可調比大,可高達300:1

4)結構簡單,維修方便,使用溫度、壓力范圍廣,可用于腐蝕性可介質。

球閥

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