球閥是由旋塞演變而來的,它的啟閉件作為一個球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉90度實現(xiàn)開啟和關閉的目的。球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質流動方向,設計成V形開口的球閥還具有良好的流量調節(jié)功能。
球閥不僅結構簡單、密封性能好,而且在一定的公稱通徑范圍內體積較小、重量輕、材料耗用少、安裝尺寸小,并且驅動力矩小,操作簡便、易實現(xiàn)快速啟閉,是近十幾年來發(fā)展最快的閥門品種之一。特別是在美、日、德、法、意、西、英等工業(yè)發(fā)達國家,球閥的使用非常廣泛,使用品種和數(shù)量仍在繼續(xù)擴大,并向高溫、高壓、大口經(jīng)、高密封性、長壽命、優(yōu)良的調節(jié)性能以及一閥多功能方向發(fā)展,其可靠性及其他性能指標均達到較高水平,并已部分取代閘閥、截止閥、節(jié)流閥。隨著球閥的技術進步,在可以預見的短時見內,特別是在石油天然氣管線上、煉油裂解裝置上以及核工業(yè)上將有更廣泛的應用。此外,在其他工業(yè)中的大中型口徑、中低壓力領域,球閥也將會成為主導的閥門類型之一。
球閥的工作原理是靠旋轉閥桿來使閥門暢通或閉塞。球閥開關輕便,體積小,可以做成很大口徑,密封可靠,結構簡單,維修方便,密封面與球面常在閉合狀態(tài),不易被介質沖蝕,在各行業(yè)得到廣泛的應用。
球閥和旋塞閥是同屬一個類型的閥門,只有它的關閉件是個球體,球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟、關閉的一種閥門。
球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流動方向。球閥是近年來被廣泛采用的一種新型閥門,它具有以下優(yōu)點:
1.流體阻力小,其阻力系數(shù)與同長度的管段相等。
2.結構簡單、體積小、重量輕。
3.緊密可靠,目前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,從全開到全關只要旋轉90°,便于遠距離的控制。
5.維修方便,球閥結構簡單,密封圈一般都是活動的,拆卸更換都比較方便。
6.在全開或全閉時,球體和閥座的密封面與介質隔離,介質通過時,不會引起閥門密封面的侵蝕。
7.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用。
球閥已廣泛應用于石油、化工、液化氣、給排水、食品、制藥、發(fā)電、造紙、城建、礦產(chǎn)、鍋爐蒸汽系統(tǒng)、市政、原子能、航空、火箭等各部門,以及人們日常生活中。
球閥主要用于接通或阻斷管路介質,尤以用在要求迅速開閉的部位更佳,如應急卸荷等處。由于其具有結構簡單,零件少,重量輕,密封性能好等優(yōu)點,應用日趨廣泛。結構:主要由閥體、閥蓋、密封閥座、球體和閥桿等組成。帶孔的球體是球閥的問芯,球體受閥桿的轉動來控制啟閉,旋轉即是全程的開關。球閥可分為浮動球閥和固定球閥兩大類。浮動球閥的特點是球體可以自由浮動。根據(jù)密封座結構不同又分為固定密封座和帶活動密封座兩種。固定密封閥座的浮動球閥,結構如圖所示,在閥體內裝有兩個氟塑制成的固定密封閥座,在兩間座之間夾緊一個由碳鋼或不銹鋼制成的浮動球,球體上有圓形通孔,開后時,通道打開;當閥桿轉動時,球孔垂直于閥門的通道,靠介質的壓力將球體緊壓在后面的閥座上,保證閥門的密封。
球閥的主要選用原則(球閥選型):
1、石油、天然氣的輸送主管線、需要清掃管線的,又需埋設在地下的,選用全通徑、全焊接結構的球閥;埋設在地上的,選擇全通徑焊接連接或法蘭連接的球閥;支管,選用法蘭連接、焊接連接,全通徑或縮徑的球閥。
2、成品油的輸送管線和貯存設備,選用法蘭連接的球閥。
3、城市煤氣和天然氣的管路上,選用法蘭連接和內螺紋連接的浮動球閥。
4、冶金系統(tǒng)中的氧氣管路系統(tǒng)中,宜選用經(jīng)過嚴格脫脂處理,法蘭連接的固定球球閥。
5、低溫介質的管路系統(tǒng)和裝置上,宜選用加上閥蓋的低溫球閥。
6、煉油裝置的催化裂化裝置的管路系統(tǒng)上,可選用升降桿式球閥。
7、化工系統(tǒng)的酸堿等腐蝕性介質的裝置和管路系統(tǒng)中,宜選用奧氏體不銹鋼制造的、聚四氟乙烯為閥座密封圈的全不銹鋼球閥。
8、冶金系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、石化裝置、城市供熱系統(tǒng)中的高溫介質的管路系統(tǒng)或裝置上,可選用金屬對金屬密封球閥。
9、需要進行流量調節(jié)時,可選用蝸輪蝸桿傳動的、氣動或電動的帶V形開口的調節(jié)球閥。