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球閥的優點及選型和分類


發布日期:[2012-03-01] 共閱[2397]次

球閥是由旋塞演變而來的,它的啟閉件為一個球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉90度實現開啟和關閉的目的。球閥在管道上主要用于切斷、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,而且在一定的公稱通徑范圍內體積較、重量輕、材料耗閥門品種之一。特別是在美、日、德、法、意、西、英等工業發達國家,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達到較高水平,并已部分取代閘閥、截止閥、節流閥。隨著球閥的技術進步,在可以預見的短時間內,特別是在石油天然氣管線上、煉油裂解裝置上以及核工業上將有更廣泛的應用。此外,在其他工業中的大中型口徑、中低壓力領域,球閥也將會成為主導的閥門類型之一。

球閥的優點是:
1)具有zui低的流阻(實際上為零)。
2)因在工作時不會卡住(在無潤滑劑時),故能可靠地應用于腐蝕性介質和低沸點液體中。
3)在較大的壓力和溫度范圍內,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0.05~0.1s,以保證能用于試驗臺的自動化系統中。快速啟閉閥門時,操作無沖擊。
5)球形關閉件能在邊界位置上自動定位。
6)工作介質在雙面上密封可靠。
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引起密封面的侵蝕。
8)結構緊湊、重量輕,可以認為它是用于低溫介質系統的zui合理的閥門結構。
9)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。
10)關閉件能承受關閉時的高壓差。
11)全焊接閥體的球閥,可以直埋于地下,使閥門內件不受浸蝕,zui高使用壽命可達30年,是石油、天然氣管線zui理想的閥門。

由于球閥的以上優點,所以適用范圍很廣,球閥可適用于:
1)公稱通徑從8mm1200mm
2)公稱壓力從真空到42MPa
3)工作溫度從 -204 C 815 C

球閥的選用原則
1
) 石油、天然氣的輸送主管線,需要清掃管線的,又需埋設在地下的,選用全通徑、全焊接結構的球閥;埋設在地上的,選擇全通徑焊接連接或法蘭連接的球閥;支管,選用法蘭連接,焊接連接,全通徑或縮徑的球閥。
2
) 成品油的輸送管線和貯存設備,選用法蘭連接的球閥。
3
) 城市煤氣和天然氣的管路上,選用法蘭連接和內螺紋連接的浮動球球閥。
4
) 冶金系統中的氧氣管路系統上,宜選用經過嚴格脫脂處理,法蘭連接的固定球球閥。
5
) 低溫介質的管路系統和裝置上,宜選用加上閥蓋的低溫球閥。
6
) 煉油裝置的催化裂化裝置的管路系統上,可選用升降桿式球閥。
7
) 化工系統的酸堿等腐蝕性介質的裝置和管路系統中,宜選用奧氏體不銹鋼制造的,聚四氟乙烯為閥座密封圈的全不銹鋼球閥。
8
) 冶金系統、電力系統、石化裝置、城市供熱系統中的高溫介質的管路系統或裝置上,可選用金屬對金屬密封球閥。
9
) 需要進行流量調節時,可選用蝸輪蝸桿傳動的、氣動或電動的帶V形開口的調節球閥。

技術特點及注意事項
1
)球閥在完全開啟時,流阻很小,幾乎等于零,因此等徑球閥廣泛應用于石油天然氣管線中,因為容易清掃管線。
2
)由于球閥的球體在開啟過程中帶有擦拭性,故大多數球閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質中,依據密封圈的材料也可用于粉狀和顆粒狀的介質。
3
)不能用作節流。
 
球閥分類(球閥按結構形式分)
.
浮動球球閥
.
固定球球閥
.
帶浮動球和彈性活動套筒閥座的球閥、升降桿式球閥
 
球閥原理分析
浮動球球閥的閥體內有兩個閥座密封圈,在它們之間夾緊一個球體,球體上有通孔,通孔的直徑等于管道的內徑,稱全徑球閥;通孔的直徑略小于管道的內徑,稱縮徑球閥。球體借助于閥桿可以自由地在閥座密封圈中旋轉。在開啟時,球孔與管道孔徑對準,以保證管道工作介質阻力zui小。當閥桿轉動1/4圈時,球孔垂直于閥門的通道,靠加給兩閥座密封圈的預緊力和介質壓力將球體緊緊壓在出口端的閥座密封圈上,從而保證閥門完全密封。這種球閥屬單面強制密封。

正向旋轉1/4(90時,閥關斷。反向旋轉1/4(90時,閥開啟。
安裝相關數據
浮動球球閥還應著重考慮其閥座材料能否經得住球體的載荷,因為球體除本身的自重外還承受工作介質的全部載荷并傳給閥座。此外,還應考慮大口徑的浮球閥在操作時需要較大的力。
為了保證浮動球球閥工作時的密封性和可靠性,必須達到以下幾點要求:
1
)為了獲得密封,在球體和閥體的接觸表面上,應有足夠高的密封比壓,但不得超過閥座材料的許可比壓。
2
)閥座的凹槽中的配合應是緊密的,否則即使閥座對球體的密封性很好,介質也會沿凹槽端面滲漏。為了滿足這一要求,建議在凹槽端面上開幾條頂角為60 度、深為1-2mm的三角形同心槽。
3
)球體應有正確的幾何形狀和低的表面粗糙度值。通常按h6h7精度制造球體,其表面粗糙度值不大于Ra0.4,為了提高球體表面硬度和耐磨性,對球體表面應進行硬化處理。
4
)密封閥座可用塑料制,并應保證緊密貼合,不得損壞球體的密封面。同時,材料應有足夠的強度,以便能承受高的密封比壓。聚四氟乙烯是制造閥座的一種zui常用的材料。
5
)銘牌標有球閥在zui大和zui小操作溫度下所允許的zui大操作壓力。

球閥安裝說明
1
)不受安裝方向的限制,介質的流向可任意。
2
)要留有閥柄(6)旋轉的空間。
3
)帶傳動機構的球閥應直立安裝。
4)
高壓球閥、硬密封球閥是有安裝方向要求的,如果方向不對會有內漏。
球閥拆卸說明
1
)使閥處于半開位置,沖洗、清除閥體內外可能存在的危險物質.
2
)關閉球閥,拆掉兩邊法蘭上的連接螺栓和螺母,然后將閥由管線上完全移除。
3
)依序拆卸驅動裝置-手柄(6)、定位片卡簧、定位片(7)、壓蓋(8)
拆卸體蓋連接螺栓和螺母,將閥蓋(1)與閥體分離,并拿掉閥蓋墊圈。
確認閥球(3)關斷位置,這可以將其較容易的從閥體拿出,隨后取出閥座。
由閥體中孔向下輕推閥桿(4)直到完全取出,然后取出O型圈及閥桿下填料(5)
注意:請謹慎操作,以避免擦傷閥桿表面及閥體填料函密封部位。

 

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