球閥的結構、特點、優點及分類
球閥由旋塞閥演變而來,具有同樣的90度提升動作。球閥只需90度旋轉和很小的轉動力矩就能緊密關閉。閥體完全相等的內腔為介質提供了幾乎沒有阻力的直接流動通道。
球閥的主要特點是結構緊湊,操作維護方便,適用于水、溶劑、酸、天然氣等一般工作介質,也適用于氧氣、雙氧水、甲烷、乙烯等工作條件較差的介質。
球閥的關閉部分是一個球。它是一個圍繞閥體中心線旋轉的球體,用于開啟和關閉閥門。球閥在管路中主要用于切斷、分配和改變介質的流動方向。球閥是近年來廣泛應用的一種新型閥門。它有很多優點,包括:
具有最低的流動阻力(實際上為0);
可用于腐蝕性介質和低沸點液體,工作時(無潤滑劑)不易卡住
可以在較寬的壓力和溫度范圍內實現完全密封;
可實現快速啟閉,部分結構的啟閉時間僅為0.05~0.1s,可用于試驗臺的自動化系統。
所述球形封口可自動定位于所述邊界位置;
全開和全關時,球體和閥座的密封面與介質隔離,因此高速通過閥門的介質不會造成密封面的侵蝕;
結構緊湊,重量輕,可以認為它是用于低溫介質系統的最合理的閥門結構;
閥體對稱,尤其是焊接閥體結構,可以很好的承受來自管道的壓力;
關閉部能承受關閉時的高壓差;
閥體全焊接的球閥可直接埋在地下,不腐蝕閥門內部構件,最大使用壽命可達30年。是石油天然氣管道最理想的閥門。
球閥可分為:
1. 浮動球球閥
球體是浮動的,在介質壓力的作用下,球體可產生一定的位移,壓在出口密封面上,保證出口密封。
浮動球閥結構簡單,密封性能好,但球體所承受的工作介質載荷全部傳遞給出口密封圈,因此需要考慮密封圈材料是否能承受球體介質的工作載荷。這種結構廣泛應用于中低壓球閥。
2. 固定球球閥
球體是固定的,在壓力下不會移動。
為了降低球閥的工作扭矩,提高密封的可靠性,近年來出現了油封球閥。不僅在密封面之間注入特殊潤滑油,形成一層油膜,提高了密封能力,而且降低了操作扭矩,更適用于高壓大口徑球閥。
3. 彈性球球閥
球體是有彈性的。球體和閥座密封圈都是金屬材料,密封壓力很高。介質本身的壓力不能滿足密封要求,必須施加外力。該閥適用于高溫高壓介質。
彈性球體通過在球體內壁的下端打開彈性槽來獲得彈性。當通道關閉時,利用閥桿的楔形頭使球體膨脹并使閥座緊固以密封。在轉動球體之前先松開楔頭,球體就會恢復到原來的形狀,在球體和閥座之間形成一個小間隙,以減少摩擦力和密封面上的操作扭矩。
球閥根據其通道位置可分為直通型、三通型和直角型。后兩個球閥用于分配介質和改變介質的流向。
球閥因其諸多特點,在石油、化工、發電、造紙、原子能、航空、火箭等部門以及人們的日常生活中得到了廣泛的應用。