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球閥的工作原理
上海申弘閥門(mén)有限公司
之前介紹管夾閥在礦山應(yīng)用，現(xiàn)在介紹球閥的工作原理球閥簡(jiǎn)介：
用帶圓形通孔的球體作啟閉件，球體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)啟閉動(dòng)作的閥門(mén)。球閥的結(jié)構(gòu)與旋塞閥相似，也有人稱它為球形旋塞閥。球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、*、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。球閥是近年來(lái)被廣泛采用的一種新型閥門(mén)，流體阻力小，其阻力系數(shù)與同長(zhǎng)度的管段相等。
球閥的工作原理 球閥
球閥是由旋塞閥演變而來(lái)。它具有相同的旋轉(zhuǎn)90度提動(dòng)作，不同的是旋塞體是球體，有圓形通孔或通道通過(guò)其軸線。
機(jī)械原理及結(jié)構(gòu)球面和通道口的比例應(yīng)該是這樣的，即當(dāng)球旋轉(zhuǎn)90度時(shí)，在進(jìn)、出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)球面，從而截?cái)嗔鲃?dòng)。球閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。*平等的閥體內(nèi)腔為介質(zhì)提供了阻力很小、直通的流道。
是靠旋轉(zhuǎn)閥戀來(lái)使閥門(mén)暢通或閉塞。球閥開(kāi)關(guān)輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)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。
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥球閥和旋塞閥是同屬一個(gè)類型的閥門(mén)，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(lái)達(dá)到開(kāi)啟、關(guān)閉的一種閥門(mén)。
球閥內(nèi)部是一個(gè)帶孔的鋼球，表面非常光潔，兩邊有聚四氟乙烯的密封件，與球體接觸部分為圓弧面，通過(guò)閥體上的螺栓或壓母壓緊產(chǎn)生密封作用，球體的頂部開(kāi)一個(gè)直槽，用于傳遞手柄的扭力。閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，球體上的孔與閥門(mén)的軸心線平行，形成一個(gè)通道；閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，通過(guò)手柄將球體旋轉(zhuǎn)90°，將通道阻斷。
球閥分類
按密封結(jié)構(gòu)原理，球閥分為浮動(dòng)球球閥和固定球球閥。前者主要靠流體壓力將球體壓緊在出口端的閥座上，形成浮動(dòng)狀的密封，因而使用的壓力和口徑受到限制。而后者的球體由安裝在閥體上的上下兩個(gè)軸承支持，球體的位置固定，密封作用是靠彈簧和流體壓力使閥座壓向球體而實(shí)現(xiàn)的，因而啟閉力矩比浮動(dòng)球球閥小得多，適用于高壓和大口徑場(chǎng)合。普通的直通式球閥主要用于截?cái)嗔黧w，不宜用于調(diào)節(jié)流量，以免密封圈被沖蝕。三通式和四通式球閥用于流體換向。
浮動(dòng)球球閥
球閥的球體是浮動(dòng)的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。浮動(dòng)球球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷。這種結(jié)構(gòu)，廣泛用于中低壓球閥。
固定球球閥
球閥的球體是固定的，受壓后不產(chǎn)生移動(dòng)。固定球球閥都帶有浮動(dòng)閥座，受介質(zhì)壓力后，閥座產(chǎn)生移動(dòng)，使密封圈緊壓在球體上，以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承，操作扭距小，適用于高壓和大口徑的閥門(mén)。為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來(lái)又出現(xiàn)了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤(rùn)滑油，以形成一層油膜，即增強(qiáng)了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。
彈性球球閥
球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造，密封比壓很大，依靠介質(zhì)本身的壓力已達(dá)不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門(mén)適用于高溫高壓介質(zhì)。 彈性球體是在球體內(nèi)壁的下端開(kāi)一條彈性槽，而獲得彈性。當(dāng)關(guān)閉通道時(shí)，用閥桿的楔形頭使球體漲開(kāi)與閥座壓緊達(dá)到密封。在轉(zhuǎn)動(dòng)球體之前先松開(kāi)楔形頭，球體隨之恢復(fù)原原形，使球體與閥座之間出現(xiàn)很小的間隙，可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。
球閥按其通道位置可分為直通式，三通式和直角式。后兩種球閥用于分配介質(zhì)與改變介質(zhì)的流向。球閥溫度和壓力限制。使用PTFE或RTFE材質(zhì)的閥座和密封件，操作溫度應(yīng)在－290C到 2000C之間。其他類型的閥座和密封件的操作溫度，應(yīng)受到KI工廠的檢核。閥的公稱壓力等級(jí) (PN)，可表明閥在正常溫度狀態(tài)下的zui大工作壓力。（例如：PN40，表明其操作溫度在－290C～380C時(shí)的zui大工作壓力為40 Bar）。
電動(dòng)V型調(diào)節(jié)球閥
它是一種芯閥座采用金屬，或金屬對(duì)聚四氟乙烯密封配合的旋轉(zhuǎn)球閥，它將球閥和蝶閥的*控制特性結(jié)合成一體,既可用作控制調(diào)節(jié)閥，又可作關(guān)斷切斷閥。不帶任何管接頭的整體式閥體，因此不受管道或螺栓應(yīng)力影響，并且由于閥體無(wú)任何管接頭，故耐壓殼體不會(huì)受壓力“突變”的影響；具有一個(gè)V型閥體，即使在小流量或高粘度介質(zhì)的情況下，也可在整個(gè)量程范圍內(nèi)，保證控制的性；防漏耐用的閥座在其外徑處襯有帶不銹鋼內(nèi)芯PTFE杯形或是O型密封圈，閥座用截面較大的鎢鈷硬質(zhì)合金制成，通過(guò)一個(gè)合金的波紋彈簧進(jìn)一步增強(qiáng)了閥座的結(jié)構(gòu)；當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，V型缺口與閥座之間產(chǎn)生楔形剪切作用，并既具有自潔功能又可防止球芯卡死，特別適用于管線結(jié)垢凍結(jié)或含有纖維和顆粒固體場(chǎng)合。
氣動(dòng)球閥
是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，它與閥門(mén)定位器配套使用，可實(shí)現(xiàn)比例調(diào)節(jié)； V型閥芯zui適用于各種調(diào)節(jié)場(chǎng)合，具有額定流量系數(shù)大，可調(diào)比大，密封效果好，調(diào)節(jié)性能零敏，體積小，可豎臥安裝。適用于控制氣體、蒸汽、液體等介質(zhì)。由V型閥體、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、定位器及其他附件組成；有一個(gè)近似等百比的固有流量特性；采用雙軸承結(jié)構(gòu)，啟動(dòng)扭矩小，具有*的靈敏度和感應(yīng)速度；*的剪切能力。氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用壓縮空氣作動(dòng)力源，通過(guò)活塞的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)曲臂進(jìn)行90度回轉(zhuǎn)，達(dá)到使閥門(mén)自動(dòng)啟閉。它的組成部分為：調(diào)節(jié)螺栓、執(zhí)行機(jī)構(gòu)箱體、曲臂、氣缸體、氣缸軸、活塞、連桿、萬(wàn)向軸。 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推力部件，它按控制信號(hào)壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。閥體是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部件，它直接與調(diào)節(jié)介質(zhì)接觸，調(diào)節(jié)該流體的流量。
球閥安裝
1.取掉法蘭端兩邊的保護(hù)蓋，在閥*打開(kāi)的狀態(tài)下進(jìn)行沖洗清潔。
2.安裝前應(yīng)按規(guī)定的信號(hào)（電或氣）進(jìn)行整機(jī)測(cè)試（防止因運(yùn)輸產(chǎn)生振動(dòng)影響使用性能），合格后方可上線安裝（接線按電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)線路圖）。
3.準(zhǔn)備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(zhì)（這些物質(zhì)可能會(huì)損壞閥座和球）。
4.在安裝期間，請(qǐng)不要用閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分作為起重的吊裝點(diǎn)，以避免損壞執(zhí)行機(jī)構(gòu)及附件。.
5.本類閥應(yīng)安裝在管道的水平方向或垂直方向。
6.安裝點(diǎn)附近的管道不可有低垂或者承受外力的現(xiàn)象，可以用管道支架或者支撐物來(lái)消除管線的偏離。
7.與管道連接后，請(qǐng)用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。
球閥 - 操作和使用
1.操作前須確認(rèn)管路和閥已被沖洗過(guò)。
2.閥的操作按執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入信號(hào)大小帶動(dòng)閥桿旋轉(zhuǎn)完成：正向旋轉(zhuǎn)1/4圈(900)時(shí)，閥關(guān)斷。反向旋轉(zhuǎn)1/4圈(900)時(shí)，閥開(kāi)啟。
3.當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方向指示箭頭與管線平行時(shí)，閥門(mén)為開(kāi)啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時(shí)，閥門(mén)為關(guān)閉狀態(tài)。
球閥維修
球閥擁有較長(zhǎng)的使用壽命和免維修期，將依賴以下幾個(gè)因素，正常的工作條件、保持和諧的溫度/壓力比，以及合理的腐蝕數(shù)據(jù)。
球閥在關(guān)閉狀態(tài)下，閥體內(nèi)部依舊存在受壓流體。維修前，解除管線壓力并使閥門(mén)處于打開(kāi)位置；維修前，斷開(kāi)電源或氣源；維修前，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)與支架脫離。填料處得再鎖緊，若填料涵處有微泄發(fā)生，須再鎖緊閥桿螺母。注意不要鎖太緊，通常再鎖1/4圈～1圈，泄露即會(huì)停止。更換閥座和密封件。使閥處于半開(kāi)位置，沖洗、清除閥體內(nèi)外可能存在的危險(xiǎn)物質(zhì)。關(guān)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*移除。依序拆卸驅(qū)動(dòng)裝置-執(zhí)行機(jī)構(gòu)、連接支架、防松墊圈、閥桿螺母、蝶形彈片、格南、耐磨片、閥桿填料，拆卸體蓋連接螺栓和螺母，將閥蓋與閥體分離，并拿掉閥蓋墊圈。確認(rèn)閥球在“關(guān)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直到*取出，然后取出O型圈及閥桿下填料。注意，請(qǐng)謹(jǐn)慎操作，以避免擦傷閥桿表面及閥體填料函密封部位。
清洗和檢查拆下零件，強(qiáng)烈推薦用備用零件包更換其閥座及閥蓋墊圈等密封件。按拆卸的相反順序進(jìn)行組裝。用規(guī)定的扭矩，交叉鎖緊法蘭連接螺栓。用規(guī)定的扭矩，鎖緊閥桿螺母，安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)后，輸入相應(yīng)的信號(hào)通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥桿帶動(dòng)閥芯旋轉(zhuǎn)，使閥門(mén)至打開(kāi)和關(guān)閉位置。如有可能，請(qǐng)?jiān)诨匮b管道前，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)閥進(jìn)行壓力密封測(cè)試和性能測(cè)試。
球閥用途
通常認(rèn)為球閥zui適宜直接做開(kāi)閉使用，但近來(lái)的發(fā)展已將球閥設(shè)計(jì)成使它具有節(jié)流和控制流量之用。球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、*、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。
球閥已廣泛應(yīng)用于石油、化工、發(fā)電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門(mén)，以及人們?nèi)粘Ｉ钪小Ｇ蜷y在灌溉系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛，主要用在支管進(jìn)口處。球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，對(duì)水流的阻力也小，缺點(diǎn)是開(kāi)啟或關(guān)閉太快，會(huì)在管道中產(chǎn)生水錘（管道內(nèi)水流速度突然變化時(shí)壓力會(huì)升高）。因此在主干管上不宜采用球閥，可用在在干、支管上或其末端作沖冼之用，沖洗排污效果好。用帶圓形通孔的球體作啟閉件，球體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)啟閉動(dòng)作的閥門(mén)。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有化工隔膜閥構(gòu)造原理
