球閥問世于20世紀50年代,隨著科學技術的飛速發展,生產工藝及產品結構的的不斷改進,在短短的40年時間里,已迅速發展成為一種主要的閥類。在西方國家工業發達的國家,球閥的使用正在逐年不斷的上升,在我國,球閥被廣泛的應用在石油煉制、長輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業,在國民經濟中占有舉足輕重的地位。
球閥主要用于截斷或接通管路中的介質,亦可用于流體的調節與控制,其中硬密封V型球閥其V型球芯與堆焊硬質合金的金屬閥座之間具有很強的剪切力,特別適用于含纖維、微小固體顆料等介質。而多通球閥在管道上不僅可靈活控制介質的合流、分流、及流向的切換,同時也可關閉任一通道而使另外兩個通道相連。
球閥的工作原理
球閥它具有旋轉90度的動作,旋塞體為球體,有圓形通孔或通道通過其軸線。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,它只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。球閥zui適宜做開關、切斷閥使用,但近來的發展已將球閥設計成使它具有節流和控制流量之用,如V型球閥。
球閥的主要特點是本身結構緊湊,密封可靠,結構簡單,維修方便,密封面與球面常在閉合狀態,不易被介質沖蝕,易于操作和維修,適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質,而且還適用于工作條件惡劣的介質,如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等,在各行業得到廣泛的應用。球閥閥體可以是整體的,也可以是組合式的。
球閥的主要優點
1.流體阻力小,全通徑的球閥基本沒有流阻。
2.結構簡單、體積小、重量輕。
3.緊密可靠。它有兩個密封面,而且目前球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料,密封性好,能實現*密封。在真空系統中也已廣泛使用。
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。
8.由于球閥在啟閉過程中有擦拭性,所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質中。
球閥分類及特點
球閥有分手動球閥、電動球閥、氣動球閥、高壓球閥、高溫球閥、三通球閥、保溫球閥、低溫球閥、螺紋球閥、法蘭球閥、焊接球閥、對夾球閥、對焊球閥、卡套球閥、卡箍球閥、浮動球閥、固定球閥、硬密封球閥、軟密封球閥、承插焊球閥、不銹鋼球閥等
1、浮動球球閥
球閥的球體是浮動的,在介質壓力作用下,球體能產生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上,保證出口端密封。浮動球球閥的結構簡單,密封性好,但球體承受工作介質的載荷全部傳給了出口密封圈,因此要考慮密封圈材料能否經受得住球體介質的工作載荷,在受到較高壓力沖擊時,球體可能會發生偏移。這種結構,一般用于中低壓球閥。
2、固定球球閥
球閥的球體是固定的,受壓后不產生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座,受介質壓力后,閥座產生移動,使密封圈緊壓在球體上,以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承,操作扭距小,適用于高壓和大口徑的閥門。
為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度,近年來又出現了油封球閥,既在密封面間壓注特制的潤滑油,以形成一層油膜,即增強了密封性,又減少了操作扭矩,更適用高壓大口徑的球閥。
3、彈性球球閥(即軌道球閥)
球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造,密封比壓很大,依靠介質本身的壓力已達不到密封的要求,必須施加外力。這種閥門適用于高溫高壓介質。
彈性球體是在球體內壁的下端開一條彈性槽,而獲得彈性。當關閉通道時,用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達到密封。在轉動球體之前先松開楔形頭,球體隨之恢復原原形,使球體與閥座之間出現很小的間隙,可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。
4、V型球閥
這種球閥屬于固定球閥,也是單閥座密封球閥,調節性能是球閥中的,流量特性是等百分比的,可調比達100:1。它的V型切口與金屬閥座之間具有剪切作用,特別適合含纖維、微小固體顆粒、料漿等介質。
5、三通球閥
三通球閥有T型和L型。T型能使三條正交的管道相互聯通和切斷第三條通道,起分流、合流作用。L型只能連接相互正交的兩條管道,不能同時保持第三條管道的相互連通,只起分配作用。
1、三通球閥在結構上采用一體化結構,4面閥座的密封型式,法蘭連接少,可靠性高,設計實現了輕量化
2、三通球芯分T型和L型,使用壽命長,流通能力大,阻力小
3、球閥按作用式分單作用和雙作用兩種型式,單作用式的特點是一旦動力源發生故障時,球閥將處于控制系統要求的狀態。
球閥操作和使用
1)操作前須確認管路和閥已被沖洗過。
2)閥的操作按執行機構輸入信號大小帶動閥桿旋轉完成:正向旋轉1/4圈(90°)時,閥關斷。反向旋轉1/4圈(90°)時,閥開啟。
3)當執行機構方向指示箭頭與管線平行時,閥門為開啟狀態;指示箭頭與管線垂直時,閥門為關閉狀態。
1、 遠方自動開啟球閥
在PLC*、無傳感器故障信號、球閥及控制系統處于正常關閉狀態的前提下,通過機組LCU向球閥控制柜發出開球閥指令,球閥即自動開啟。
2、現地自動開啟球閥
在PLC*、無傳感器故障信號、球閥及控制系統處于正常關閉狀態的前提下,按動球閥控制柜上的開啟球閥按鈕,球閥即自動開啟。
3、現地手動開啟球閥
手動動作52DPK,使旁通閥打開;觀察各壓力表,在合適的狀態下,手動動作53DPK、54DPK,退工作、檢修密封,到位后手動動作51DPK使球閥接力器動作,球閥開啟;在確認球閥已經*打開后,手動動作52DPG,旁通閥關閉。在確認旁通閥關閉后,球閥開啟過程結束。
4、遠方自動關閉球閥
在PLC*、球閥處于正常開啟狀態的前提下,通過機組LCU向球閥控制柜發出關球閥指令,球閥即自動關閉。
5、現地自動關閉球閥
在PLC*、球閥處于正常開啟狀態的前提下,按動球閥控制柜上的關閉球閥按鈕,球閥即自動關閉。
6、現地手動關閉球閥
手動動作51DPG,使球閥接力器動作,球閥關閉;在確認球閥已經*關閉后,手動動作53DPG、54DPG,投工作、檢修密封。在確認完成后,球閥關閉過程結束。
7、跨越PLC緊急關閉球閥
在球閥控制柜內PLC故障(機組LCU發球閥PLC故障信號)、并要求事故關球閥的情況下,可操作機組LCU盤上的緊急關球閥開關使球閥關閉,并投入工作密封。在球閥關閉后及時復位緊急關球閥開關
技術參數及執行標準:
公稱通徑 | DN15~200、NPS 3/4~8 | |||
公稱壓力(Mpa) | PN1.6~2.5、Class150~300、10K、20K | |||
閥門材料及適用工況 | 零件名稱 | 材 料 | ||
3.閥體 | WCB | CF8(304) | CF8M(316) | |
2.閥座 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | 0Cr18Ni12Mo2Ti | |
4.密封圈 | 聚四氟乙烯、對位聚笨 | |||
5.球體 | 2Cr13 | 1Cr18Ni9Ti | 0Cr18Ni12Mo2Ti | |
6.閥桿 | 2Cr13 | 1Cr18Ni9Ti | 0Cr18Ni12Mo2Ti | |
1.夾套 | 25 | 25 | 25 | |
7.填料 | 聚四氟乙烯、柔性石墨 | |||
適用介質 | 水、蒸汽、油品 | 硝酸等腐蝕性介質 | 醋酸等腐蝕性介質 | |
適用溫度 | -29~180℃(聚四氟乙烯)、-20~300℃(對位聚笨) | |||
設計制造 | GB/T 12237-1989、API 608、API 6D、JPI 7S-48、BS5351 | |||
結構長度 | GB/T 12221-1989、ANSI B16.10;JIS B2002 | |||
連接法蘭 | JB/T74~90(JB74~90)、GB9112~9131、HGJ44-76、SH3406;ANSI B16.5;JIS B2212~2214 | |||
壓力試驗 | JB/T 9092-1999、API 598 | |||
傳動方式 | 手動、蝸輪蝸桿傳動、氣動、電動。 |
主要外形及連接尺寸表:
公稱通徑 | d | L | D | E | Q | H | W | 管螺紋 | ||
(mm) | (in) | (mm) | (in) | P | ||||||
20 | 3/4" | 19 | 117 | 40 | 1.5" | 58.5 | 147 | 101 | 170 | G3/4" |
25 | 1" | 25 | 127 | 50 | 2" | 62.5 | 156 | 106 | 170 | G3/4" |
40 | 1 1/2" | 38 | 165 | 65 | 2.5" | 63.5 | 181 | 125 | 250 | G3/4" |
50 | 2" | 51 | 178 | 80 | 3" | 68 | 218 | 135 | 250 | G3/4" |
80 | 3" | 76 | 229 | 150 | 6" | 82 | 275 | 193 | 350 | G3/4" |
100 | 4" | 102 | 254 | 200 | 8" | 83 | 300 | 265 | 420 | G3/4" |
150 | 6" | 152 | 292 | 250 | 10" | 95 | 403 | 355 | 800 | G3/4" |
200 | 8" | 203 | 330 | 300 | 12" | 100 | 492 | 410 | 800 | G3/4" |
。