球閥概述:
球閥(ball valve ),啟閉件(球體)由閥桿帶動,并繞球閥軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的閥門。亦可用于流體的調(diào)節(jié)與控制,其中硬密封V型球閥其V型球芯與堆焊硬質(zhì)合金的金屬閥座之間具有很強(qiáng)的剪切力,特別適用于含纖維、微小固體顆料等的介質(zhì)。而多通球閥在管道上不僅可靈活控制介質(zhì)的合流、分流、及流向的切換,同時也可關(guān)閉任一通道而使另外兩個通道相連。本類閥門在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。球閥按照驅(qū)動方式分為:氣動球閥,電動球閥,手動球閥。
驅(qū)動方式:手動、電動、氣動、液動
應(yīng)用領(lǐng)域:食品、化工、石油、電力等
工作原理:閥桿帶動繞球閥作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動
球閥(ball valve)問世于20世紀(jì)50年代,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn),在短短的40年時間里,已迅速發(fā)展成為一種主要的閥類。在西方工業(yè)發(fā)達(dá)的國家,球閥的使用正在逐年不斷的上升。
在我國,球閥被廣泛的應(yīng)用在石油煉制、長輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。它具有旋轉(zhuǎn)90度的動作,旋塞體為球體,有圓形通孔或通道通過其軸線。
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,它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。球閥適宜做開關(guān)、切斷閥使用,V型球閥。電動閥門除應(yīng)注意管道參數(shù)外,尚應(yīng)特別注意其使用的環(huán)境條件,由于電動閥門中的電動裝置是一機(jī)電設(shè)備,其使用狀態(tài)受其使用環(huán)境影響很大。通常狀態(tài)下,電動球閥、蝶閥在以下環(huán)境使用要特別注意。
鑄鋼法蘭球閥
球閥特點(diǎn):
一、耐磨;由于硬密封球閥的閥芯是合金鋼噴焊,
密封圈是合金鋼堆焊,所以硬密封球閥在開關(guān)時不會產(chǎn)生太大的磨損。(它的硬度系數(shù)為65-70):
二、密封性能好;由于硬密封球閥的密封是采用人工研磨,直到閥芯與密封圈完全吻合才能使用。所以他的密封性能是可靠的。
三、開關(guān)輕;由于硬密封球閥的密封圈底部采用彈簧使密封圈與閥芯緊緊抱在一起,所以在外界力量超過彈簧的預(yù)緊力時開關(guān)非常輕。
四、使用壽命長: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,以及人們?nèi)粘I钪小?/span>
氣動球閥結(jié)構(gòu)簡單緊湊,密封可靠,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,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),主要用于截斷或接通管路中的介質(zhì),亦可用于流體的調(diào)節(jié)與控制。
氣動球閥與其它種類閥門相比,具有角行程輸出扭矩,開啟迅速、平穩(wěn)可靠,適用廣泛,以及以下一些優(yōu)點(diǎn):
1、止推軸承減小閥桿摩擦力矩,可使閥桿長期操作平穩(wěn)靈活。
2、防靜電功能:在球體、閥桿、閥體之間設(shè)置彈簧,能將開關(guān)過程中產(chǎn)生的靜電導(dǎo)出。
3、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自潤滑性,與球體的摩擦損失小,故氣動球閥的使用壽命長。
4、流體阻力小:氣動球閥是所有閥門分類中流體阻力小的一種,即使是縮徑氣動球閥,其流體阻力也相當(dāng)小。
5、閥桿密封可靠:由于閥桿只作轉(zhuǎn)動運(yùn)動而不做升降運(yùn)動,閥桿的填料密封不易破壞,且密封能力隨著介質(zhì)壓力的增高而增大。
6、閥座密封性能好:采用聚四氟乙烯等彈性材料制成的密封圈,結(jié)構(gòu)易于密封,而且氣動球閥的閥封能力隨著介質(zhì)壓力的增高而增大。
7、流體阻力小,全通徑的球閥基本沒有流阻。
8、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。
9、緊密可靠。它有兩個密封面,而且球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料,密封性好,能實現(xiàn)完全密封。在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
10、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。
11、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。
12、在全開或全閉時,球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,介質(zhì)通過時,不會引起閥門密封面的侵蝕。
13、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。
14、由于球閥在啟閉過程中有擦拭性,所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中。
15、加工精度高,造價昂貴,高溫中不宜使用,如管道內(nèi)有雜質(zhì),容易被雜質(zhì)堵塞,導(dǎo)致閥門無法打開。
球閥結(jié)構(gòu):
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,在受到較高壓力沖擊時,球體可能會發(fā)生偏移。這種結(jié)構(gòu),一般用于中低壓球閥。
球閥的球體是固定的,受壓后不產(chǎn)生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座,受介質(zhì)壓力后,閥座產(chǎn)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,又出現(xiàn)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(qiáng)了密封性,又減少了操作扭矩,更適用高壓大口徑的球閥。
彈性球閥的球體彈性的。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。這種閥門適用于高溫高壓介質(zhì)。
三通球閥有T型和L型。T型能使三條正交的管道相互聯(lián)通和切斷第三條通道,起分流、合流作用。L型只能連接相互正交的兩條管道,不能同時保持第三條管道的相互連通,只起分配作用。
球閥產(chǎn)品特點(diǎn):
1、三通球閥在結(jié)構(gòu)上采用一體化結(jié)構(gòu),4面閥座的密封型式,法蘭連接少,可靠性高,設(shè)計實現(xiàn)了輕量化。
2、三通球芯分T型和L型,使用壽命長,流通能力大,阻力小。
3、球閥按作用式分單作用和雙作用兩種型式,單作用式的特點(diǎn)是一旦動力源發(fā)生故障時,球閥將處于控制系統(tǒng)要求的狀態(tài)。
球閥優(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,且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. 適用范圍廣,通徑從小到幾毫米,大到幾米,高真空或高壓力都可應(yīng)用。
此類閥門為現(xiàn)有礦井常用高壓球閥,它承受壓力高,采用U型卡快接方式,在礦井日常生產(chǎn)使用中能夠?qū)崿F(xiàn)快速安裝及拆卸,方便使用。
電動球閥結(jié)構(gòu):
電動球閥構(gòu)造只由少數(shù)幾個零件組成,資料耗用省;體積小、重量輕、安裝尺寸小 電動球閥結(jié)構(gòu)圖,驅(qū)動力矩小, 壓力調(diào)節(jié)閥,操作簡便、敏捷,只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉;并且還同時具有良好的流量調(diào)節(jié)功效和封閉密封特性,在大中口徑、中低壓力的應(yīng)用范疇,電動球閥是主導(dǎo)的閥門情勢。
電動球閥處于完整開啟地位時,蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時的阻力,因此通過該閥門所發(fā)生的壓力降很小,故具有較好的流量把持特征。電動球閥有彈密封和金屬的密封兩種密封型式。彈性密封閥門,密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。 采取金屬密封的閥門一般比彈性密封的閥門壽命長,但很難做到完整密封。金屬密封能適應(yīng)較高的 工作溫度,彈性密封則具有受溫度限制的缺點(diǎn)。
假如請求電動球閥作為流量把持使用,重要的是準(zhǔn)確選擇閥門的尺寸和類型。電動球閥的構(gòu)造原理尤其合適制造大口徑閥門。電動球閥不僅在石油、煤氣、化工、水處置等一般產(chǎn)業(yè)上得到普遍運(yùn)用,而且還利用于熱電站的冷卻水體系。
球閥安裝使用:
1.室內(nèi)裝置或有防護(hù)方式戶外應(yīng)用;
2.戶外露天裝置,有風(fēng)、砂、雨露、陽光等侵蝕;
3.具有易燃、易爆氣體或粉塵環(huán)境;
4.濕熱帶、干熱帶地區(qū)環(huán)境;
5.管道介質(zhì)溫度高達(dá)450℃以上;
6.環(huán)境溫度低于-20℃以下;
7.易遭水淹或浸水中;
8.具有放射性物質(zhì)(核電站及放射性物質(zhì)試驗裝置)環(huán)境;
9.艦船上或船塢碼頭(有鹽霧、霉菌、潮濕)的環(huán)境;
10.具有劇烈振動的場合;易于發(fā)生火災(zāi)的場合;
電動球閥結(jié)構(gòu)、材料、防護(hù)方式:
對于上述環(huán)境中的電動球閥,其電動裝置結(jié)構(gòu)、材料和防護(hù)方式皆不同。
因此,應(yīng)依據(jù)上述義務(wù)環(huán)境選擇相應(yīng)的閥門電動裝置。依據(jù)工程控制要求,對電動球閥來講,其控制功能是由電動裝置來完成的。
應(yīng)用電動球閥的宗旨,就是對閥門的開、閉以及調(diào)節(jié)聯(lián)動完成非人工的電氣控制或計算機(jī)控制。電動裝置應(yīng)用已不只是為了勤儉人力了。
由于不同廠家產(chǎn)品的功能和質(zhì)量區(qū)別較大,因此,選擇電動裝置和選擇所配閥門對工程同等重要。由于工業(yè)自動化水平的要求始終提高,一方面對電動閥門的應(yīng)用量越來越多,另一方面對電動閥門的控制要求也越來越高,越來越復(fù)雜。
所以電動閥門在電氣控制方面的設(shè)計也在始終更新。隨著使用要求不斷提高及計算機(jī)的普及應(yīng)用,新型的、多樣的電氣控制方式將始終地出現(xiàn)。對電動閥門總體控制方面的推敲,應(yīng)注意選擇電動閥門的控制方式。例如,依據(jù)工程需要,是否應(yīng)用集中控制方式,還是單臺控制方式,是否與其他設(shè)備聯(lián)動,次序控制還是應(yīng)用計算機(jī)次序控制等等,其控制原理都不一樣。閥門電動裝置廠家樣本給出的僅是標(biāo)準(zhǔn)電氣控制原理,因此應(yīng)用部門應(yīng)與電動裝置消耗廠進(jìn)行技術(shù)交底,清楚技術(shù)要求。
硬密封球閥安裝:
1)取掉法蘭端兩邊的保護(hù)蓋,在閥完全打開的狀態(tài)下進(jìn)行沖洗清潔。
2)安裝前應(yīng)按規(guī)定的信號(電或氣)進(jìn)行整機(jī)測試(防止因運(yùn)輸產(chǎn)生振動影響使用性能),合格后方可上線安裝(接線按電動執(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)可能會損壞閥座和球)。
4)在安裝期間,請不要用閥的執(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消除管線的偏離。
7)與管道連接后,請用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。
球閥適用場合:
由于球閥通常用橡膠、尼龍和聚四氟乙烯作為閥座密封圈材料,因此它的使用溫度受到閥座密封圈材料的限制。球閥的截止作用是靠金屬球體在介質(zhì)的作用下,于塑料閥座之間相互壓緊來完成的(浮動球球閥)。閥座密封圈在一定的接觸壓力作用下,局部地區(qū)發(fā)生彈塑變形。這一變形可以補(bǔ)償球體的制造精度和表面粗糙度,保證球閥的密封性能。
又由于球閥的閥座密封圈通常采用塑料制成,故在選擇球閥的結(jié)構(gòu)和性能上,要考慮球閥的耐火和防火,特別是在石油、化工、冶金等部門,在易燃、易爆介質(zhì)的設(shè)備和管路系統(tǒng)中使用球閥,更應(yīng)注意耐火和防火。
通常,在雙位調(diào)節(jié)、密封性能嚴(yán)格、泥漿、磨損、縮口通道、啟閉動作迅速(1/4轉(zhuǎn)啟閉)、高壓截止(壓差大)、低噪聲、有氣穴和氣化現(xiàn)象、向大氣少量滲漏,操作力矩小、流體阻力小的管路系統(tǒng)中,推薦使用球閥。
球閥也適用于輕型結(jié)構(gòu)、低壓截止(壓差小)、腐蝕性介質(zhì)的管路系統(tǒng)中。在低溫(深冷)裝置和管路系統(tǒng)中也可選用球閥。在冶金行業(yè)的氧氣管路系統(tǒng)中,需使用經(jīng)過嚴(yán)格脫脂處理的球閥。在輸油管線和輸氣管線中的主管線需埋設(shè)在地下時,需使用全通徑焊接式球閥。在要求具有調(diào)節(jié)性能時,需選用帶V形開口的專用結(jié)構(gòu)的球閥。在石油、石油化工、化工、電力、城市建設(shè)中,工作溫度在200度以上的管路系統(tǒng)可選用金屬對金屬密封的球閥。
球閥操作使用:
1)操作前須確認(rèn)管路和閥已被沖洗過。
2)閥的操作按執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入信號大小帶動閥桿旋轉(zhuǎn)完成:正向旋轉(zhuǎn)1/4圈(90°)時,閥關(guān)斷。反向旋轉(zhuǎn)1/4圈(90°)時,閥開啟。
3)當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方向指示箭頭與管線平行時,閥門為開啟狀態(tài);指示箭頭與管線垂直時,閥門為關(guān)閉狀態(tài)。
球閥日常保養(yǎng):
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(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處于打開位置;斷開電源或氣源;將執(zhí)行機(jī)構(gòu)與支架脫離
必須先查明球閥上、下游管道確已卸除壓力后,才能進(jìn)行拆卸分解操作
分解及再裝配時必須小心防zhi損傷零件的密封面,特別是非金屬零件,取出O 型圈時宜使用專用工具
裝配時法蘭上的螺栓必須對稱、逐步、均勻地擰緊
清洗劑應(yīng)與球閥中的橡膠件、塑料件、金屬件及工作介質(zhì)(例如燃?xì)猓┑染嗳荨9ぷ鹘橘|(zhì)為燃?xì)鈺r,可用汽油(GB484-89)清洗金屬零件。非金屬零件用純凈水或酒精清洗
非金屬零件清洗后應(yīng)立即從清洗劑中取出,不得長時間浸泡
清洗后需待被洗壁面清洗劑揮發(fā)后(可用未浸清洗劑的綢布擦)進(jìn)行裝配,但不得長時間擱置,否則會生銹、被灰塵污染
新零件在裝配前也需清洗干凈
裝配時應(yīng)不允許有金屬碎屑、纖維、油脂(規(guī)定使用的除外)灰塵及其它雜質(zhì)、異物等污染、粘附或停留在零件表面上或進(jìn)入內(nèi)腔,若填料處有微泄發(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,泄露即會停止。