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球阀的工作原理
点击次数:563      发布时间:2017-04-27

                                   球阀的工作原理

                                  上海申弘阀门有限公司

之前介绍管夹阀在矿山应用,现在介绍球阀的工作原理球阀简介:
用带圆形通孔的球体作启闭件,球体随阀杆转动,以实现启闭动作的阀门。球阀的结构与旋塞阀相似,也有人称它为球形旋塞阀。球阀的主要特点是本身结构紧凑,易于操作和维修,适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,而且还适用于工作条件恶劣的介质,如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的,也可以是组合式的。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门,流体阻力小,其阻力系数与同长度的管段相等。

球阀的工作原理 球阀

球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转90度提动作,不同的是旋塞体是球体,有圆形通孔或通道通过其轴线。

机械原理及结构球面和通道口的比例应该是这样的,即当球旋转90度时,在进、出口处应全部呈现球面,从而截断流动。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。

是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便,体积小,可以做成很大口径,密封可靠,结构 简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,在各行业得到广泛的应用。

上海申弘阀门有限公司主营阀门有:截止阀,电动截止阀球阀和旋塞阀是同属一个类型的阀门,只有它的关闭件是个球体,球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。

球阀内部是一个带孔的钢球,表面非常光洁,两边有聚四氟乙烯的密封件,与球体接触部分为圆弧面,通过阀体上的螺栓或压母压紧产生密封作用,球体的顶部开一个直槽,用于传递手柄的扭力。阀门打开时,球体上的孔与阀门的轴心线平行,形成一个通道;阀门关闭时,通过手柄将球体旋转90°,将通道阻断。

球阀分类
按密封结构原理,球阀分为浮动球球阀和固定球球阀。前者主要靠流体压力将球体压紧在出口端的阀座上,形成浮动状的密封,因而使用的压力和口径受到限制。而后者的球体由安装在阀体上的上下两个轴承支持,球体的位置固定,密封作用是靠弹簧和流体压力使阀座压向球体而实现的,因而启闭力矩比浮动球球阀小得多,适用于高压和大口径场合。普通的直通式球阀主要用于截断流体,不宜用于调节流量,以免密封圈被冲蚀。三通式和四通式球阀用于流体换向。 

浮动球球阀
球阀的球体是浮动的,在介质压力作用下,球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上,保证出口端密封。浮动球球阀的结构简单,密封性好,但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈,因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构,广泛用于中低压球阀。


固定球球阀
 
 球阀的球体是固定的,受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座,受介质压力后,阀座产生移动,使密封圈紧压在球体上,以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承,操作扭距小,适用于高压和大口径的阀门。为了减少球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度,近年来又出现了油封球阀,既在密封面间压注特制的润滑油,以形成一层油膜,即增强了密封性,又减少了操作扭矩,更适用高压大口径的球阀。


弹性球球阀
 
球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造,密封比压很大,依靠介质本身的压力已达不到密封的要求,必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。 弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽,而获得弹性。当关闭通道时,用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形头,球体随之恢复原原形,使球体与阀座之间出现很小的间隙,可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。
球阀按其通道位置可分为直通式,三通式和直角式。后两种球阀用于分配介质与改变介质的流向。球阀温度和压力限制。使用PTFE或RTFE材质的阀座和密封件,操作温度应在-290C到 2000C之间。其他类型的阀座和密封件的操作温度,应受到KI工厂的检核。阀的公称压力等级 (PN),可表明阀在正常温度状态下的zui大工作压力。(例如:PN40,表明其操作温度在-290C~380C时的zui大工作压力为40 Bar)。

电动V型调节球阀
 
它是一种芯阀座采用金属,或金属对聚四氟乙烯密封配合的旋转球阀,它将球阀和蝶阀的zui佳控制特性结合成一体,既可用作控制调节阀,又可作关断切断阀。不带任何管接头的整体式阀体,因此不受管道或螺栓应力影响,并且由于阀体无任何管接头,故耐压壳体不会受压力“突变”的影响;具有一个V型阀体,即使在小流量或高粘度介质的情况下,也可在整个量程范围内,保证控制的性;防漏耐用的阀座在其外径处衬有带不锈钢内芯PTFE杯形或是O型密封圈,阀座用截面较大的钨钴硬质合金制成,通过一个合金的波纹弹簧进一步增强了阀座的结构;当阀门关闭时,V型缺口与阀座之间产生楔形剪切作用,并既具有自洁功能又可防止球芯卡死,特别适用于管线结垢冻结或含有纤维和颗粒固体场合。

气动球阀
 
是一种直角回转结构,它与阀门定位器配套使用,可实现比例调节; V型阀芯zui适用于各种调节场合,具有额定流量系数大,可调比大,密封效果好,调节性能零敏,体积小,可竖卧安装。适用于控制气体、蒸汽、液体等介质。由V型阀体、气动执行机构、定位器及其他附件组成;有一个近似等百比的固有流量特性;采用双轴承结构,启动扭矩小,具有极好的灵敏度和感应速度;超强的剪切能力。气动活塞执行机构采用压缩空气作动力源,通过活塞的运动带动曲臂进行90度回转,达到使阀门自动启闭。它的组成部分为:调节螺栓、执行机构箱体、曲臂、气缸体、气缸轴、活塞、连杆、万向轴。 气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力部件,它按控制信号压力的大小产生相应的推力,推动调节机构动作。阀体是气动调节阀的调节部件,它直接与调节介质接触,调节该流体的流量。

球阀安装
1.取掉法兰端两边的保护盖,在阀完全打开的状态下进行冲洗清洁。
2.安装前应按规定的信号(电或气)进行整机测试(防止因运输产生振动影响使用性能),合格后方可上线安装(接线按电动执行机构线路图)。
3.准备与管道连接前,须冲洗和清除干净管道中残存的杂质(这些物质可能会损坏阀座和球)。
4.在安装期间,请不要用阀的执行机构部分作为起重的吊装点,以避免损坏执行机构及附件。.
5.本类阀应安装在管道的水平方向或垂直方向。
6.安装点附近的管道不可有低垂或者承受外力的现象,可以用管道支架或者支撑物来消除管线的偏离。
7.与管道连接后,请用规定的扭矩交叉锁紧法兰连接螺栓。

球阀 - 操作和使用
1.操作前须确认管路和阀已被冲洗过。
2.阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成:正向旋转1/4圈(900)时,阀关断。反向旋转1/4圈(900)时,阀开启。
3.当执行机构方向指示箭头与管线平行时,阀门为开启状态;指示箭头与管线垂直时,阀门为关闭状态。

球阀维修
球阀拥有较长的使用寿命和免维修期,将依赖以下几个因素,正常的工作条件、保持和谐的温度/压力比,以及合理的腐蚀数据。
球阀在关闭状态下,阀体内部依旧存在受压流体。维修前,解除管线压力并使阀门处于打开位置;维修前,断开电源或气源;维修前,将执行机构与支架脱离。填料处得再锁紧,若填料涵处有微泄发生,须再锁紧阀杆螺母。注意不要锁太紧,通常再锁1/4圈~1圈,泄露即会停止。更换阀座和密封件。使阀处于半开位置,冲洗、清除阀体内外可能存在的危险物质。关闭球阀,拆掉两边法兰上的连接螺栓和螺母,然后将阀由管线上完全移除。依序拆卸驱动装置-执行机构、连接支架、防松垫圈、阀杆螺母、蝶形弹片、格南、耐磨片、阀杆填料,拆卸体盖连接螺栓和螺母,将阀盖与阀体分离,并拿掉阀盖垫圈。确认阀球在“关断”位置,这可以将其较容易的从阀体拿出,随后取出阀座。由阀体中孔向下轻推阀杆直到完全取出,然后取出O型圈及阀杆下填料。注意,请谨慎操作,以避免擦伤阀杆表面及阀体填料函密封部位。
清洗和检查拆下零件,强烈推荐用备用零件包更换其阀座及阀盖垫圈等密封件。按拆卸的相反顺序进行组装。用规定的扭矩,交叉锁紧法兰连接螺栓。用规定的扭矩,锁紧阀杆螺母,安装执行机构后,输入相应的信号通过旋转阀杆带动阀芯旋转,使阀门至打开和关闭位置。如有可能,请在回装管道前,按相关标准对阀进行压力密封测试和性能测试。

球阀用途
通常认为球阀zui适宜直接做开闭使用,但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑,易于操作和维修,适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,而且还适用于工作条件恶劣的介质,如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的,也可以是组合式的。 
球阀已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门,以及人们日常生活中。球阀在灌溉系统中应用较广泛,主要用在支管进口处。球阀结构简单,体积小,对水流的阻力也小,缺点是开启或关闭太快,会在管道中产生水锤(管道内水流速度突然变化时压力会升高)。因此在主干管上不宜采用球阀,可用在在干、支管上或其末端作冲冼之用,冲洗排污效果好。用带圆形通孔的球体作启闭件,球体随阀杆转动,以实现启闭动作的阀门。与本文相关的产品有化工隔膜阀构造原理

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