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球閥的工作原理
點擊次數:1822      更新時間:2017-04-27

                                   球閥的工作原理

                                  上海申弘閥門有限公司

之前介紹管夾閥在礦山應用,現在介紹球閥的工作原理球閥簡介:
用帶圓形通孔的球體作啟閉件,球體隨閥桿轉動,以實現啟閉動作的閥門。球閥的結構與旋塞閥相似,也有人稱它為球形旋塞閥。球閥的主要特點是本身結構緊湊,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,而且還適用于工作條件惡劣的介質,如氧氣、過氧化氫、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做切斷、分配和改變介質的流動方向。球閥是近年來被廣泛采用的一種新型閥門,流體阻力小,其阻力系數與同長度的管段相等。

球閥的工作原理 球閥

球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的旋轉90度提動作,不同的是旋塞體是球體,有圓形通孔或通道通過其軸線。

機械原理及結構球面和通道口的比例應該是這樣的,即當球旋轉90度時,在進、出口處應全部呈現球面,從而截斷流動。球閥只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。*平等的閥體內腔為介質提供了阻力很小、直通的流道。

是靠旋轉閥戀來使閥門暢通或閉塞。球閥開關輕便,體積小,可以做成很大口徑,密封可靠,結構 簡單,維修方便,密封面與球面常在閉合狀態,不易被介質沖蝕,在各行業得到廣泛的應用。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥球閥和旋塞閥是同屬一個類型的閥門,只有它的關閉件是個球體,球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟、關閉的一種閥門。

球閥內部是一個帶孔的鋼球,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,通過閥體上的螺栓或壓母壓緊產生密封作用,球體的頂部開一個直槽,用于傳遞手柄的扭力。閥門打開時,球體上的孔與閥門的軸心線平行,形成一個通道;閥門關閉時,通過手柄將球體旋轉90°,將通道阻斷。

球閥分類
按密封結構原理,球閥分為浮動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現的,因而啟閉力矩比浮動球球閥小得多,適用于高壓和大口徑場合。普通的直通式球閥主要用于截斷流體,不宜用于調節流量,以免密封圈被沖蝕。三通式和四通式球閥用于流體換向。 

浮動球球閥
球閥的球體是浮動的,在介質壓力作用下,球體能產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。浮動球球閥的結構簡單,密封性好,但球體承受工作介質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受得住球體介質的工作載荷。這種結構,廣泛用于中低壓球閥。


固定球球閥
 
 球閥的球體是固定的,受壓后不產生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座,受介質壓力后,閥座產生移動,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。為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度,近年來又出現了油封球閥,既在密封面間壓注特制的潤滑油,以形成一層油膜,即增強了密封性,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,依靠介質本身的壓力已達不到密封的要求,必須施加外力。這種閥門適用于高溫高壓介質。 彈性球體是在球體內壁的下端開一條彈性槽,而獲得彈性。當關閉通道時,用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達到密封。在轉動球體之前先松開楔形頭,球體隨之恢復原原形,使球體與閥座之間出現很小的間隙,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與改變介質的流向。球閥溫度和壓力限制。使用PTFE或RTFE材質的閥座和密封件,操作溫度應在-290C到 2000C之間。其他類型的閥座和密封件的操作溫度,應受到KI工廠的檢核。閥的公稱壓力等級 (PN),可表明閥在正常溫度狀態下的zui大工作壓力。(例如:PN40,表明其操作溫度在-290C~380C時的zui大工作壓力為40 Bar)。

電動V型調節球閥
 
它是一種芯閥座采用金屬,或金屬對聚四氟乙烯密封配合的旋轉球閥,它將球閥和蝶閥的*控制特性結合成一體,既可用作控制調節閥,又可作關斷切斷閥。不帶任何管接頭的整體式閥體,因此不受管道或螺栓應力影響,并且由于閥體無任何管接頭,故耐壓殼體不會受壓力“突變”的影響;具有一個V型閥體,即使在小流量或高粘度介質的情況下,也可在整個量程范圍內,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芯PTFE杯形或是O型密封圈,閥座用截面較大的鎢鈷硬質合金制成,通過一個合金的波紋彈簧進一步增強了閥座的結構;當閥門關閉時,V型缺口與閥座之間產生楔形剪切作用,并既具有自潔功能又可防止球芯卡死,特別適用于管線結垢凍結或含有纖維和顆粒固體場合。

氣動球閥
 
是一種直角回轉結構,它與閥門定位器配套使用,可實現比例調節; V型閥芯zui適用于各種調節場合,具有額定流量系數大,可調比大,密封效果好,調節性能零敏,體積小,可豎臥安裝。適用于控制氣體、蒸汽、液體等介質。由V型閥體、氣動執行機構、定位器及其他附件組成;有一個近似等百比的固有流量特性;采用雙軸承結構,啟動扭矩小,具有*的靈敏度和感應速度;*的剪切能力。氣動活塞執行機構采用壓縮空氣作動力源,通過活塞的運動帶動曲臂進行90度回轉,達到使閥門自動啟閉。它的組成部分為:調節螺栓、執行機構箱體、曲臂、氣缸體、氣缸軸、活塞、連桿、萬向軸。 氣動調節閥由執行機構和調節機構組成。執行機構是調節閥的推力部件,它按控制信號壓力的大小產生相應的推力,推動調節機構動作。閥體是氣動調節閥的調節部件,它直接與調節介質接觸,調節該流體的流量。

球閥安裝
1.取掉法蘭端兩邊的保護蓋,在閥*打開的狀態下進行沖洗清潔。
2.安裝前應按規定的信號(電或氣)進行整機測試(防止因運輸產生振動影響使用性能),合格后方可上線安裝(接線按電動執行機構線路圖)。
3.準備與管道連接前,須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(這些物質可能會損壞閥座和球)。
4.在安裝期間,請不要用閥的執行機構部分作為起重的吊裝點,以避免損壞執行機構及附件。.
5.本類閥應安裝在管道的水平方向或垂直方向。
6.安裝點附近的管道不可有低垂或者承受外力的現象,可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。
7.與管道連接后,請用規定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。

球閥 - 操作和使用
1.操作前須確認管路和閥已被沖洗過。
2.閥的操作按執行機構輸入信號大小帶動閥桿旋轉完成:正向旋轉1/4圈(900)時,閥關斷。反向旋轉1/4圈(900)時,閥開啟。
3.當執行機構方向指示箭頭與管線平行時,閥門為開啟狀態;指示箭頭與管線垂直時,閥門為關閉狀態。

球閥維修
球閥擁有較長的使用壽命和免維修期,將依賴以下幾個因素,正常的工作條件、保持和諧的溫度/壓力比,以及合理的腐蝕數據。
球閥在關閉狀態下,閥體內部依舊存在受壓流體。維修前,解除管線壓力并使閥門處于打開位置;維修前,斷開電源或氣源;維修前,將執行機構與支架脫離。填料處得再鎖緊,若填料涵處有微泄發生,須再鎖緊閥桿螺母。注意不要鎖太緊,通常再鎖1/4圈~1圈,泄露即會停止。更換閥座和密封件。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。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*移除。依序拆卸驅動裝置-執行機構、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。確認閥球在“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直到*取出,然后取出O型圈及閥桿下填料。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。
清洗和檢查拆下零件,強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行組裝。用規定的扭矩,交叉鎖緊法蘭連接螺栓。用規定的扭矩,鎖緊閥桿螺母,安裝執行機構后,輸入相應的信號通過旋轉閥桿帶動閥芯旋轉,使閥門至打開和關閉位置。如有可能,請在回裝管道前,按相關標準對閥進行壓力密封測試和性能測試。

球閥用途
通常認為球閥zui適宜直接做開閉使用,但近來的發展已將球閥設計成使它具有節流和控制流量之用。球閥的主要特點是本身結構緊湊,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,而且還適用于工作條件惡劣的介質,如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的,也可以是組合式的。 
球閥已廣泛應用于石油、化工、發電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門,以及人們日常生活中。球閥在灌溉系統中應用較廣泛,主要用在支管進口處。球閥結構簡單,體積小,對水流的阻力也小,缺點是開啟或關閉太快,會在管道中產生水錘(管道內水流速度突然變化時壓力會升高)。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,球體隨閥桿轉動,以實現啟閉動作的閥門。與本文相關的產品有化工隔膜閥構造原理

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