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(qiu)閥(fa)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. 球閥的分類
球閥(fa)可分為(wei)兩大類(lei):浮動(dong)球閥(fa)和(he)固定(ding)球閥(fa)。
a. 浮動球(qiu)閥(圖4-44)
球(qiu)體(ti)有(you)一定浮動(dong)量,在(zai)介(jie)質壓(ya)(ya)力(li)下(xia),可(ke)向出口(kou)端位移,并壓(ya)(ya)緊密(mi)封(feng)圈。這(zhe)種球(qiu)閥(fa)結構簡單,密(mi)封(feng)性好。但由(you)于(yu)球(qiu)體(ti)浮動(dong),將介(jie)質壓(ya)(ya)力(li)全部傳遞給(gei)密(mi)封(feng)圈,使密(mi)封(feng)圈負擔很(hen)重;考慮到(dao)密(mi)封(feng)圈承載(zai)能力(li)的(de)限制,又考慮到(dao)大(da)型球(qiu)閥(fa)如采用這(zhe)種結構形式,勢必(bi)操作費力(li),所以只用于(yu)中、低壓(ya)(ya)小(xiao)口(kou)徑閥(fa)門。
b. 固定球閥(圖4-45)
球體(ti)是固定的,不(bu)能移動(dong)。通常上、下支承處裝有滾(gun)動(dong)軸承或(huo)滑動(dong)軸承,開閉較輕便。這種結構適合(he)于制(zhi)作高壓大口(kou)徑閥門。
閥(fa)(fa)座(zuo)密(mi)封圈常(chang)用聚四氟乙烯制(zhi)成,因(yin)為其(qi)摩擦因(yin)數(shu)小,耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能優異,耐(nai)溫范(fan)圍寬(-180~+200℃)。也可用聚三氟氯乙烯,它比前者(zhe)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能稍差,但機械強(qiang)度(du)高(gao)。橡膠密(mi)封性(xing)能很(hen)好,但耐(nai)壓(ya)、耐(nai)溫性(xing)能較(jiao)差,只用于溫度(du)不高(gao)的(de)低壓(ya)管道(dao)。大型球閥(fa)(fa),可以制(zhi)成機械傳動,還可以由電力、液力、氣(qi)力來操作(zuo)。球閥(fa)(fa)與旋塞閥(fa)(fa)一樣,可以制(zhi)成直角、三通、四通等形(xing)式。
2. 球閥的特點及(ji)選用
①. 球閥(fa)的(de)(de)最(zui)大特(te)點是在(zai)眾多的(de)(de)閥(fa)門類(lei)型中其流體阻力最(zui)小(xiao),流動(dong)特(te)性最(zui)好。
②. 對于(yu)要求快速(su)啟閉(bi)的(de)場合一般選用球閥。
③. 與(yu)蝶閥相比,其重量(liang)較大,結(jie)構(gou)尺(chi)寸也比較大,故不宜用于(yu)直徑太大的(de)管道。
④. 球(qiu)閥(fa)與旋塞(sai)閥(fa)相(xiang)比,開關輕便,相(xiang)對體積小(xiao),所以可以制成(cheng)很(hen)大(da)口(kou)徑的閥(fa)門。
⑤. 球(qiu)閥密(mi)封可靠,結構簡(jian)單(dan),維修方(fang)便(bian),密(mi)封面與球(qiu)面常處于閉合狀(zhuang)態,不(bu)易被(bei)介質沖(chong)蝕(shi)。
⑥. 與蝶(die)閥(fa)(fa)一樣,長(chang)期(qi)影響它不能(neng)在石(shi)化(hua)生產裝置上應用(yong)(yong)的(de)(de)問題是熱脹或磨(mo)損后會造(zao)成密封(feng)(feng)不嚴。軟密封(feng)(feng)球(qiu)(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)雖有較好的(de)(de)密封(feng)(feng)性能(neng),但(dan)當它用(yong)(yong)于易(yi)燃、易(yi)爆介質管(guan)道上時,尚需(xu)進行火災安(an)全試驗和(he)防靜(jing)電(dian)試驗。因(yin)此(ci),石(shi)化(hua)生產裝置上球(qiu)(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)應用(yong)(yong)不多。近年來,許(xu)多球(qiu)(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)生產廠(chang)開發出了一些(xie)新(xin)型結構的(de)(de)球(qiu)(qiu)(qiu)閥(fa)(fa),如軌道球(qiu)(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)、偏心球(qiu)(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)等,一些(xie)球(qiu)(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)將閥(fa)(fa)座設置成金屬(shu)彈性閥(fa)(fa)座,使其在熱脹和(he)磨(mo)損的(de)(de)情(qing)況下(xia)仍有良好的(de)(de)密封(feng)(feng)。因(yin)此(ci),這些(xie)球(qiu)(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)已在石(shi)化(hua)生產裝置上開始(shi)應用(yong)(yong)。
⑦. 直(zhi)通球閥用于(yu)截(jie)斷介(jie)(jie)質(zhi),三通球閥可改(gai)變介(jie)(jie)質(zhi)流動方向(xiang)或進行(xing)分(fen)配。球閥啟閉迅(xun)速,便于(yu)實現事(shi)故緊急(ji)切斷。由于(yu)節流可能造(zao)成密封件或球體的損(sun)壞,一般不用球閥節流。全通道(dao)球閥不適于(yu)調節流量。
3. 球閥主要標準(zhun)
①. GB/T 12237《石油、石化及相關工業(ye)用的鋼制球閥》
②. GB/T 15185《鐵制和銅(tong)制球(qiu)閥》
③. GB/T 8464《內螺紋連(lian)接閘閥、截止閥、球(qiu)閥、止回(hui)閥通用技術條件》
④. GB/T 8465.3《內螺紋連接(jie)閘閥(fa)(fa)、截止閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)、止回閥(fa)(fa) 基(ji)本尺寸 鐵制球閥(fa)(fa)》
⑤. JB/T 53167《球閥產品質(zhi)量分(fen)等》
⑥. JB/Z 246《球(qiu)閥 靜壓壽命試驗規程(cheng)》