球閥不僅結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好,而且在一定的公稱通徑范圍內(nèi)體積較小、重量輕、材料耗用少、安裝尺寸小,并且驅(qū)動力矩小,操作簡便、易實(shí)現(xiàn)快速啟閉,是近十幾年來發(fā)展zui快的閥門品種之一。特別是在美、日、德、法、意、西、英等工業(yè)發(fā)達(dá)國家,球閥的使用非常廣泛,使用品種和數(shù)量仍在繼續(xù)擴(kuò)大,并向高溫、高壓、大口經(jīng)、高密封性、長壽命、優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能以及一閥多功能方向發(fā)展,其可靠性及其他性能指標(biāo)均達(dá)到較高水平,并已部分取代閘閥、截止閥、節(jié)流閥。隨著球閥的技術(shù)進(jìn)步,在可以預(yù)見的短時(shí)見內(nèi),特別是在石油天然氣管線上、煉油裂解裝置上以及核工業(yè)上將有更廣泛的應(yīng)用。此外,在其他工業(yè)中的大中型口徑、中低壓力領(lǐng)域,球閥也將會成為主導(dǎo)的閥門類型之一。
球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥桿來使閥門暢通或閉塞。球閥開關(guān)輕便,體積小,可以做成很大口徑,密封可靠,結(jié)構(gòu) 簡單,維修方便,密封面與球面常在閉合狀態(tài),不易被介質(zhì)沖蝕,在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
球閥和旋塞閥是同屬一個(gè)類型的閥門,只有它的關(guān)閉件是個(gè)球體,球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來達(dá)到開啟、關(guān)閉的一種閥門。
球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動方向。球閥是近年來被廣泛采用的一種新型閥門,它具有以下優(yōu)點(diǎn):
1. 流體阻力小,其阻力系數(shù)與同長度的管段相等。
2. 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。
3. 緊密可靠,目前球閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好,在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
4. 操作方便,開閉迅速,從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°,便于遠(yuǎn)距離的控制。
5. 維修方便,球閥結(jié)構(gòu)簡單,密封圈一般都是活動的,拆卸更換都比較方便。
6. 在全開或全閉時(shí),球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,介質(zhì)通過時(shí),不會引起閥門密封面的侵蝕。
7. 適用范圍廣,通徑從小到幾毫米,大到幾米,從高真空至高壓力都可應(yīng)用。
球閥已廣泛應(yīng)用于石油、化工、液化氣、給排水、食品、制藥、發(fā)電、造紙、城建、礦產(chǎn)、鍋爐蒸汽系統(tǒng)、市政、原子能、航空、火箭等各部門,以及人們?nèi)粘I钪小?
球閥主要用于接通或阻斷管路介質(zhì),尤以用在要求迅速開閉的部位更佳,如應(yīng)急卸荷等處。由于其具有結(jié)構(gòu)簡單,零件少,重量輕,密封性能好等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用日趨廣泛。結(jié)構(gòu):主要由閥體、閥蓋、密封閥座、球體和閥桿等組成。帶孔的球體是球閥的問芯,球體受閥桿的轉(zhuǎn)動來控制啟閉,旋轉(zhuǎn)即是全程的開關(guān)。球閥可分為浮動球閥和固定球閥兩大類。浮動球閥的特點(diǎn)是球體可以自由浮動。根據(jù)密封座結(jié)構(gòu)不同又分為固定密封座和帶活動密封座兩種。固定密封閥座的浮動球閥,結(jié)構(gòu)如圖所示,在閥體內(nèi)裝有兩個(gè)氟塑制成的固定密封閥座,在兩間座之間夾緊一個(gè)由碳鋼或不銹鋼制成的浮動球,球體上有圓形通孔,開后時(shí),通道打開;當(dāng)閥桿轉(zhuǎn)動時(shí),球孔垂直于閥門的通道,靠介質(zhì)的壓力將球體緊壓在后面的閥座上,保證閥門的密封。
2、成品油的輸送管線和貯存設(shè)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(nèi)螺紋連接的浮動球閥。
4、 冶金系統(tǒng)中的氧氣管路系統(tǒng)中,宜選用經(jīng)過嚴(yán)格脫脂處理,法蘭連接的固定球球閥。
5、 低溫介質(zhì)的管路系統(tǒng)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(tǒng)上,可選用升降桿式球閥。
7、 化工系統(tǒng)的酸堿等腐蝕性介質(zhì)的裝置和管路系統(tǒng)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(tǒng)、電力系統(tǒng)、石化裝置、城市供熱系統(tǒng)中的高溫介質(zhì)的管路系統(tǒng)或裝置上,可選用金屬對金屬密封球閥。
9、 需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時(shí),可選用蝸輪蝸桿傳動的、氣動或電動的帶V形開口的調(diào)節(jié)球閥。
2、 因在工作時(shí)不會卡住(在無潤滑劑時(shí)),故能可靠地應(yīng)用與腐蝕性介質(zhì)和低沸點(diǎn)液體中。
3、 在較大地壓力和溫度范圍內(nèi),能實(shí)現(xiàn)*密封。
4、 可實(shí)現(xiàn)快速啟閉,某些結(jié)構(gòu)的啟閉時(shí)間僅為0.05~0.1s,以保證能用于試驗(yàn)臺的自動化系統(tǒng)中??焖賳㈤]閥門時(shí),操作無沖擊。
5、 球型關(guān)閉件能在位置上自動定位。
6、 工作介質(zhì)在雙面上密封可靠。
7、 在全開和全閉時(shí),球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,因此高速通過閥門的介質(zhì)不會引起密封面的侵蝕。
8、 結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,可以認(rèn)為它時(shí)用于低溫介質(zhì)系統(tǒng)的zui合理的閥門結(jié)構(gòu)。
9、 閥體對稱,尤其是焊接閥體結(jié)構(gòu),能很好地承受來自管道的應(yīng)力。
10、關(guān)閉件能承受關(guān)閉時(shí)的高壓差。
11、全焊接閥體的球閥,可以直埋于地下,使閥門內(nèi)件不受侵蝕,zui高使用壽命可達(dá)30年,是石油、 天然氣管線的閥門。
由于球閥有上述優(yōu)點(diǎn),所以適用范圍很廣,球閥可適用于:
1、 公稱通徑從8mm到1200mm。
2、 公稱壓力從真空到42MPa。
3、 工作溫度從-204度~815度。