球閥(Ball Valve)的動作原理與旋塞閥一樣,都是靠旋轉閥芯來使閥門打開或關閉。球閥的閥芯是一個帶孔的球,當該孔的中心軸線與閥門進出口的中心軸線重合時,閥門打開;當旋轉該球90°,使該孔的中心軸線與閥門進出口的中心軸線垂直時,閥門關閉。
1. 球閥的(de)分類(lei)
球閥(fa)(fa)可分為兩大類:浮動(dong)球閥(fa)(fa)和(he)固定球閥(fa)(fa)。
a. 浮動球閥(圖4-44)
球(qiu)(qiu)體有一定浮動量,在介質(zhi)壓(ya)力下,可(ke)向(xiang)出口端位(wei)移,并壓(ya)緊密封(feng)(feng)圈(quan)。這種球(qiu)(qiu)閥(fa)結構(gou)簡(jian)單,密封(feng)(feng)性(xing)好。但由(you)于球(qiu)(qiu)體浮動,將介質(zhi)壓(ya)力全部傳(chuan)遞給密封(feng)(feng)圈(quan),使密封(feng)(feng)圈(quan)負擔很重;考慮到(dao)(dao)密封(feng)(feng)圈(quan)承(cheng)載(zai)能力的限(xian)制(zhi),又(you)考慮到(dao)(dao)大(da)型球(qiu)(qiu)閥(fa)如(ru)采用(yong)這種結構(gou)形式,勢必操作費(fei)力,所(suo)以只用(yong)于中、低壓(ya)小口徑閥(fa)門(men)。
b. 固定球閥(圖4-45)
球(qiu)體是固(gu)定(ding)的,不(bu)能移(yi)動(dong)。通常(chang)上、下支承處裝有滾動(dong)軸承或滑(hua)動(dong)軸承,開(kai)閉(bi)較輕便。這種結構(gou)適合于制作高壓(ya)大口徑閥(fa)門。
閥(fa)座密封(feng)圈常用(yong)聚(ju)四氟(fu)(fu)乙烯制(zhi)成,因(yin)為其(qi)摩(mo)擦因(yin)數小,耐腐蝕(shi)性(xing)能優異,耐溫(wen)范圍寬(-180~+200℃)。也可(ke)(ke)用(yong)聚(ju)三氟(fu)(fu)氯(lv)乙烯,它比前者耐腐蝕(shi)性(xing)能稍差,但機械(xie)強度(du)高(gao)。橡膠密封(feng)性(xing)能很好,但耐壓、耐溫(wen)性(xing)能較差,只用(yong)于溫(wen)度(du)不高(gao)的低壓管(guan)道。大型球(qiu)(qiu)閥(fa),可(ke)(ke)以制(zhi)成機械(xie)傳動,還(huan)可(ke)(ke)以由電力、液力、氣力來操作。球(qiu)(qiu)閥(fa)與旋(xuan)塞閥(fa)一樣,可(ke)(ke)以制(zhi)成直角、三通(tong)、四通(tong)等(deng)形(xing)式。
2. 球閥(fa)的特點及(ji)選(xuan)用
①. 球閥的(de)最(zui)大特點是在眾多的(de)閥門類型(xing)中其流體(ti)阻力(li)最(zui)小,流動特性最(zui)好。
②. 對于(yu)要求快速啟(qi)閉的(de)場合一(yi)般選(xuan)用球閥。
③. 與蝶閥相比,其(qi)重量較大(da),結構尺寸也比較大(da),故不宜用于(yu)直(zhi)徑太大(da)的管(guan)道。
④. 球閥與旋塞閥相比(bi),開關輕便,相對體積(ji)小,所以可以制(zhi)成很(hen)大口(kou)徑的閥門。
⑤. 球閥(fa)密封可靠,結(jie)構簡單,維修方便(bian),密封面與球面常(chang)處于閉合狀(zhuang)態,不易被(bei)介(jie)質沖蝕。
⑥. 與蝶閥(fa)一樣,長期(qi)影響(xiang)它(ta)不(bu)能在石(shi)化(hua)生產裝置上應(ying)用(yong)的(de)問題是熱(re)脹或磨(mo)損(sun)(sun)后會(hui)造成(cheng)密(mi)封不(bu)嚴。軟密(mi)封球(qiu)閥(fa)雖有(you)(you)較好(hao)的(de)密(mi)封性能,但當(dang)它(ta)用(yong)于易(yi)燃、易(yi)爆介質管(guan)道上時,尚需進(jin)行火災(zai)安全(quan)試(shi)驗(yan)和(he)防靜(jing)電試(shi)驗(yan)。因此,石(shi)化(hua)生產裝置上球(qiu)閥(fa)應(ying)用(yong)不(bu)多。近年來,許(xu)多球(qiu)閥(fa)生產廠(chang)開(kai)發出了一些(xie)(xie)(xie)新型(xing)結構(gou)的(de)球(qiu)閥(fa),如(ru)軌道球(qiu)閥(fa)、偏心球(qiu)閥(fa)等,一些(xie)(xie)(xie)球(qiu)閥(fa)將閥(fa)座設置成(cheng)金(jin)屬彈性閥(fa)座,使其(qi)在熱(re)脹和(he)磨(mo)損(sun)(sun)的(de)情況下仍有(you)(you)良好(hao)的(de)密(mi)封。因此,這些(xie)(xie)(xie)球(qiu)閥(fa)已在石(shi)化(hua)生產裝置上開(kai)始應(ying)用(yong)。
⑦. 直(zhi)通球(qiu)閥用(yong)于(yu)截斷(duan)介質(zhi),三通球(qiu)閥可(ke)改(gai)變(bian)介質(zhi)流(liu)動方向或(huo)進行(xing)分配(pei)。球(qiu)閥啟閉迅速,便于(yu)實現事故緊急切斷(duan)。由于(yu)節流(liu)可(ke)能(neng)造(zao)成密(mi)封件或(huo)球(qiu)體的(de)損壞(huai),一般不(bu)用(yong)球(qiu)閥節流(liu)。全通道球(qiu)閥不(bu)適于(yu)調節流(liu)量。
3. 球閥主(zhu)要標準(zhun)
①. GB/T 12237《石油(you)、石化及相關工業(ye)用的(de)鋼制(zhi)球閥》
②. GB/T 15185《鐵制(zhi)和銅制(zhi)球閥》
③. GB/T 8464《內螺紋連接閘閥、截止(zhi)閥、球閥、止(zhi)回閥通用(yong)技(ji)術條件》
④. GB/T 8465.3《內螺紋連接閘(zha)閥、截止(zhi)閥、球閥、止(zhi)回閥 基(ji)本尺寸 鐵制球閥》
⑤. JB/T 53167《球閥產品(pin)質(zhi)量分等》
⑥. JB/Z 246《球閥 靜壓壽(shou)命試驗規程》