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球阀

上海昆炼阀门制造有限公司专注于管道流体控制,为用户提供球阀选型、设计、非标订制,常规球阀咨询,我们可提供球阀相关标准、图纸、参数、使用说明及原理介绍,方便用户根据实际需求做出合理的选型。

球阀介绍

       球阀是球体由阀杆带动并绕阀杆的轴线做旋转运动的阀门。 
       球阀也可看作是一种带球形关闭件的旋塞阀。与球体相配的阀座为圆形,故而在圆周上的密封应力是相同的。大多数球阀也使用与球体表面能较好地吻合的软阀座。如聚四氟乙烯、尼龙等,因此,从密封的角度看,球阀的构造是比较好的。 

球阀,一片式球阀,两片式球阀,三片式球阀,对夹式球阀,承插焊式球阀结构图

       运动于圆形阀座间的圆形通口和两阀座的双重压降所产生的流量控制特性较好。如果在球体两端高压降的条件下阀门部分开启一个持续的时间,那么在沿着球体孔边缘的软密封就可能滑移,并可能把球体卡在这一位置上。因此手动控制的球阀合适用于接通和截断流体介质和进行适度的节流。如果流量控制是自动的,球体是在连续运动的,上述缺点通常及可避免。 

       由于球阀球体在阀座之间的运动带有擦拭作用,故球阀可使用于带悬浮颗粒的介质。但是,带腐蚀性的固体颗粒会损坏阀座和球体表面,对于带有较长和韧性较大的纤维材料的介质使用普通球阀也会出现纤维缠绕在球体上的现象,这时可选择带有切断作用的球芯为V型的球阀。 

球阀,法兰球阀,软密封球阀,硬密封球阀结构图

一、球阀用途

       直通球阀用于截断介质,应用较广。多通球阀可改变介质流动方向或进行分配,球阀在长输线管线上的运用也是较多的。球阀的介质流动方向不受限制。球阀压力、通径使用范围较宽,但使用温度受密封圈材料的限制和制约。 

       硬密封球阀的出现,使得球阀的适用压力和适用温度有了较大的提高,适用温度由-50~200℃,提高到-200~450℃,还有的能做得承受更高的温度。适用压力由4.0Mpa,提高到32.0Mpa甚至更高。随着衬里球阀的出现,如:衬氟球阀、衬胶球阀,使得球阀的适用介质得到进一步拓展。 

       旋转90°启闭的球阀在流量控制方面比截止阀好。球阀不像截止阀那样启闭时阀杆穿过填料易于拉伤填料和泄出介质,容易使阀杆在大气中腐蚀。由于驱动装置和定位器的使用,使包括球阀在内的旋转90°启闭阀门适用于应用在控制系统中。球阀对比同一尺寸的截止阀,流量调节范围较大。球阀规格范围大,系列多,可用于包括泥浆、颗粒介质在内的,以及其他介质的控制。 

球阀,V型球阀,偏心半球阀,固定球阀结构图

二、球阀V型球芯

       另一种具有代表性的控制阀就是扇形球阀,或称V型球阀。它是用球圆周体的一部分来对流体进行控制。阀体通常为整体式,阀杆与球体可为一体,也可采用花键连接式,再用固定销固定,以使启闭的稳定性。采用金属密封,密封座边缘锋利,对纤维性材料具有切割作用,加上密封座与球体扇面一直保持接触,就可防止颗粒介质黏附在扇面上,因此,这种V型球阀也适用于泥浆和带颗粒的介质,适用于造纸厂的纸浆介质,可以切断纸浆里的纤维。 

三、球阀作调节作用

       对用于调节用的球阀,用户多喜欢分体结构。因此在作调节阀的工况下,球阀各部件处在繁重的操作条件下,因此可能需要进行频繁的保养和维修,阀杆与阀座最好成一体,这样就可避免由于较高分压的介质造成的动态负荷使其结合部收到磨损。 

四、球阀作切断作用

       对于作为切断用的球阀,使用整体焊接式结构较为经济。因为它的工况不像调节时那样繁重,零部件的维修也较小,阀杆与球体经受的动态负荷也较少,因此,即使连接采取松散形式,磨损也不会太大,而对密封却有好处。 

五、浮动球与固定球

       从浮动球与固定球方面来看,较倾向于使用固定球,即球带耳轴支撑。一般来说,在压力低于PN40的情况下,从经济上和技术上考虑,使用浮动球较为合适,因为在这种情况下球体被推向出口端在不大的压降下课保持好的密封。当口径大于DN150时,使用固定球阀较多。这是考虑到这种口径阀门其球芯的质量较大,如果采用浮动球,球体压在密封座上,操作时就会对密封座产生很大的磨损。相反固定球沿流道轴向密封,就不会对密封座产生那样大的磨损。在压力为PN50和通径DN50以上的球阀也多采用固定球,因为如果采用浮动球,这时介质通过球体施加在出口密封座上的力是以流道直径所构成面积上的介质压力来计算的。如果使用固定球,介质的压力是作用在密封座的端面上,由该力产生的球体与密封座的压紧力要比前者减小很多。这样就减小了摩擦力,降低了球芯与阀杆连接面上的法向分力从而减小了转矩,提高使用性能及时间。 
球阀,三通球阀,四通球阀结构图

六、球阀种类

(按结构形式划分) 
球阀——浮动球——直通式、三通式(Y型、L型、T型) 
球阀——固定球——直通式、四通式 

七、球阀特点

球阀是在旋塞阀基础上发展起来的一种阀门,它具有旋塞阀的一些优点。 
1、中、小口径球阀结构简单,外形尺寸小,重量轻。 
2、流体阻力小,各类阀门中球阀的流体阻力最小。这是因为全开时阀体通道、球体通道和连接管道的截面积相等,并成直线相通。 
3、启闭迅速、方便、介质流动方向不受限制。 
4、启闭力矩比旋塞阀小。这是因为球阀密封面接触面积较小,启闭比旋塞阀省力。 
5、密封性能较好,这是因为球阀密封圈材料多采用塑料,摩擦因数较小;球阀全开时密封面不会受到介质的冲蚀。 
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